内容正文:
第一章 地球的运动
第二节 地球运动的地理意义
学习目标
1.结合示意图,能够判断晨昏线;说明昼夜交替的成因以及对自然环境和人类活动的影响;
2.通过活动探究,说明分区计时对时区划分及日期变更的规定,学会根据区时计算不同地区的时差,能够解释两条日界线的划分依据和日期变更方法;
3.结合案例,说明地转偏向力对沿地表水平运动物体运动方向的影响。
理解昼夜长短的分布、变化规律与极昼极夜范围的变化规律以及昼长夜长的计算方法;
4.在光照图上,理解并掌握太阳高度、正午太阳高度的定义,正午太阳高度的变化规律、计算和应用;
5.根据资料,理解四季和五带的形成,理解二十四节气与二分二至日的关系。
2
目录
CONTENTS
知识点一 | 昼夜交替和时差
知识点二 | 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
课堂小结 | 巩固知识
随堂训练 | 素养落实
知识点三 | 昼夜长短和正午太阳高度的变化
知识点四 | 四季更替和五带划分
情景导入
9月10日天安门的升旗时间为5:50,降旗时间为18:32,此时北京昼长为12小时42分钟;而10月10日天安门的升旗时间为6:19,降旗时间为17:44,此时北京昼长为11小时25分钟。
①为什么9月10日昼长时间大于12小时,而10月10日的昼长时间就小于12小时呢?
②天安门的升旗仪式有什么规律么?
9月10日
10月10日
知识点一 昼夜交替和时差
1.昼夜交替
地球是一个自身不发光、不透明的球体;由于地球自转,昼夜不断地交替,昼夜的交替周期为_________。
(1)昼夜交替形成原因
背着太阳的半球是黑夜称为夜半球
向着太阳的半球是白昼称为昼半球
24小时
一、昼夜交替
晨昏线
昼弧
夜弧
(1)向着太阳的半球是白昼,称为昼半球;
(2)背着太阳的半球是黑夜,称为夜半球;
(3)昼半球和夜半球的分界线(圈),叫作晨昏线(圈);
(4)纬线被分割成昼弧和夜弧。
夜半球
昼半球
知识点一 昼夜交替和时差
(2)晨昏线
侧视
北极俯视
南极俯视
晨线
晨线
昏线
晨线
昏线
B
A
A
B
自转法 顺着地球的自转方向,由夜进入昼的为晨线,由昼进入夜的为昏线
时间法 晨线与赤道交点所在经线上地方时为6时,昏线与赤道交点所在经线上地方时为18时
方位法 夜半球东侧为晨线,西侧为昏线;昼半球东侧为昏线,西侧为晨线
晨昏线的判读方法
知识点一 昼夜交替和时差
晨昏线的判断
晨昏线特点:
地球自转方向
晨昏线的周日运动
晨昏线平分地球,是过球心的大圆
晨昏线平面与太阳光线垂直
晨昏线自东向西移动(15°/小时),与地球自转方向相反
知识点一 昼夜交替和时差
晨昏线的周年运动
晨昏线永远平分赤道
晨昏线(圈)在二至日时与极圈相切
晨昏线(圈)只有在春、秋分日时才与经线圈重合。
晨昏线特点::
知识点一 昼夜交替和时差
9
(3)昼夜交替的意义
①昼夜交替的周期长短适宜,使得地面白昼不会过于炎热,黑夜不会过于寒冷,有利于生命有机体的生存和发展。
②影响人类作息,太阳日被作为基本的时间单位。
白天与黑夜
知识点一 昼夜交替和时差
(二)产生时差
地球自西向东自转,在同一纬度地区,东边的地点比西边的地点先看到日出。这样,时间就有了早迟之分;东边的地点比西边的地点时间要早。因经度不同的时刻,统称地方时。
B
A
C
太
阳
光
线
6点
4点
8点
2.产生时差
知识点一 昼夜交替和时差
(1)地方时概念
(2)地方时的规律
地球自转一周
为360°,需24h
地球自转角速度为______,每自转1度需要4分钟
经度每隔15°,地方时相差1小时
经度每隔1°,地方时相差4分钟
同一条经度上各点地方时相同
同一瞬间,不同经度的地方,地方时不同
知识点一 昼夜交替和时差
15°/h
A
B
C
F
O
E
B
A
D
C
所求地点的地方时=已知地点的地方时±两地的经度差×4分钟/1°
±符号:“东+西 - ”
未知地方时地点位于已知地方时地点东侧用“+”,未知地方时地点位于已知地方时地点东侧用“-”。
两地经度差:“同减异加”
经度符号相同,相减;经度符号不同,相加。
知识点一 昼夜交替和时差
(3)地方时计算
计算结果 ≧24 怎么办?
计算结果 < 0 怎么办?
日期加上1天
时间减去24小时
日期减去1天
时间加上24小时
运用数轴法进行时间计算
0°
180°
180°
未知
已知
经度差
①画轴(经度轴或时区轴);②定点(已知点和所求点在数轴上的相应位置);③定差(两地的经度差、同加异减);④定值(东加西减)。
知识点一 昼夜交替和时差
0°
7.5°E
7.5°W
15°E
零时区
22.5°E
30°E
东一区
东二区
37.5°E
45°E
60°E
52.5°E
75°E
90°E
105°E
120°E
135°E
150°E
165°E
180°
67.5°E
82.5°E
97.5°E
112.5°E
127.5°E
142.5°E
157.5°E
172.5°E
东三区
东四区
东五区
东六区
东七区
东八区
东九区
东十区
东十一区
15°W
30°W
45°W
60°W
75°W
90°W
105°W
120°W
135°W
150°W
165°W
180°
52.5°W
37.5°W
22.5°W
67.5°W
112.5°W
97.5°W
82.5°W
172.5°W
157.5°W
142.5°W
127.5°W
西一区
西二区
西三区
西四区
西五区
西六区
西七区
西八区
西九区
西十区
西十一区
东西十二区
东西十二区
(二)产生时差
①全球共分为24个时区,每个时区跨经度15°。
②以本初子午线为基准,从西经7.5°至东经7.5°,划为中时区,或叫零时区。
③在中时区以东,依次划分为东一区至东十二区;在中时区以西,依次划分为西一区至西十二区。
④东十二区和西十二区各跨经度75°,合为一个时区。
知识点一 昼夜交替和时差
3.时区与区时
(1)时区划分
(二)产生时差
求时区:某地所在时区数=该地经度÷15°
余数<7.5°,则商即为时区数;
余数>7.5°,则商+1为时区数。
例1:计算116ºE的所在时区数?
116°÷15得7余11°
故116ºE的时区数为7+1,为东8区。
(2)时区计算
知识点一 昼夜交替和时差
(二)产生时差
各时区都以本时区中央经线的地方时作为本时区的区时。相邻的两个时区区时相差1小时。
知识点一 昼夜交替和时差
(3)区时计算
计算中央经线
中央经线经度=时区数×15
例如东八区中央经线=8×15=1200
(二)产生时差
计算区时的公式:
所求区时=已知区时±时区差
说明:
1、东加西减。【时间东早西晚】
2、时区差同减异加。
【同在东时区(西时区)一侧,则大减小; 一在东时区一在西时区,则两者相加】
3、如果所求区时大于24小时,则减去24小时,日期加一天;若所求区时小于0,则加上24小时,日期减一天。
例如
已知某地(67°E)的区时为8:00,求东十区的区时?
67÷15=4.46(东四区)
“同减异加”
求时差 10-4=6(h)
“东加西减” 8:00+6h=14:00
知识点一 昼夜交替和时差
(二)产生时差
12月22日(新1天)
12月21日(旧1天)
180˚
0˚
90˚E
90˚W
人为日界线
自然日界线
0:00
+1
-1
-1
+1
人为界线
(国际日界线) 自然界线
界线 180°经线
固定不变 不固定,可以是任一条经线
钟点 钟点不固定
0时~24时 钟点固定
0时或24时
日期 线东侧为旧一天
线西侧为新一天 线东侧为新一天
线西侧为旧一天
知识点一 昼夜交替和时差
4.日界线
(1)类型
(二)产生时差
避免日期的紊乱,1884年的国际经度会议,规定了原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线,并把这条分界线叫作“国际日界线”,地球上新的一天就从这里开始。
东十二区
西十二区
—1天
+1天
日 界 线
东十二区和西十二区的区时相同,但是日期相差一天,即东十二区比西十二区早一天。
知识点一 昼夜交替和时差
(2)国际日界线
(二)产生时差
有自然日界线和国际日界线(人为日界线)。
国际日界线:1884年的国际经度会议,规定了原则上以180°经线作为地球上“今天”和“昨天”的分界线,并把这条分界线叫作“国际日界线”,地球上新的一天就从这里开始。
自然日界线:以地球上0时所在的经线作为自然日界线,自然日界线是不断在发生变化的。
注意:
在平时的计算中,我们将国际日期变更线等同于180°经线。
但是,穿过180°经线并不一定穿过国际日期变更线。
知识点一 昼夜交替和时差
(3)日界线类型
一个国家的标准(或法定)时间。
中国:北京时间(全国统一东八区)
美国:东部、中部、山地、太平洋时间
国际标准时间:以零度经线的地方时作为国际上统一 采用的标准时间,称为
国际标准时间,即格林尼治时间,又称“世界时”。 伦敦时间 中(零)时区
东五区
东九区
东六区
东七区
东八区
东部时间
(西五区)
中部时间
(西六区)
山地时间
(西七区)
太平洋时间
(西八区)
知识点一 昼夜交替和时差
(4)标准时或法定时
知识点二 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
1.原因
受地球自转的影响,沿地表做
水平运动的物体,无论朝哪个方向运
动,都会偏离其初始的运动方向。
2.规律
北半球向其运动方向的右侧偏转;
南半球向其运动方向的左侧偏转;
沿赤道运动的物体不发生偏转。
面向物体的运动方向,手心向上,南半球用左手,四指指向运动方向,则拇指所指方向即为水平运动物体的偏转方向
左
右
手
法则
知识点二 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
地转偏向力的判断
3.产生影响
地转偏向力在大规模气流和水流的水平运动中表现得最为明显
台风卫星影像图
河流旋涡
知识点二 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
25
(1)河流沿岸人类活动的选址受地转偏向力的影响,北半球河流右岸侵蚀,左岸淤积,故港口、防洪堤坝一般建于河流右岸,聚落、挖沙场宜选在左岸。具体示意如右图:
左岸堆积
右岸侵蚀
知识点二 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
26
(2)确定炮弹的发射及物品的空投方位。
(3)洋流流向、风向及其变化、铁轨的磨损程度等产生影响。
台风卫星影像图
知识点二 沿地表水平运动物体的运动方向的偏转
晨昏线
昼弧
夜弧
晨昏线把所经过的纬线分割成两部分
位于昼半球的部分
位于夜半球的部分
1.昼夜长短的变化
(1)昼弧和夜弧
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
晨昏线把所经过的纬线分割成
昼弧和夜弧
由于黄赤交角的存在,除了在赤道上和春、秋分日外,各地的昼弧和夜弧不等长。
如果昼弧比夜弧长,则白昼长、黑夜短;反之,则黑夜长、白昼短。
N
S
昼弧
夜弧
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
A
B
图1
图2
A
同一条纬线,地球自转的线速度相同
昼弧越长,白昼时间越长;夜弧越长,夜晚时间越长
(2)昼夜长短的判断
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
图2中,A点所在纬线的昼弧比夜弧长,所以这条纬线上的白昼时间更长。
从图2到图1的转换,是我们第一节课讲过的立体图到平面图的转换,我们已经很熟悉了。
以昼弧为例,从图2到图1,昼弧的长度有什么变化?
对,图2中用虚线表示出的昼弧,在图1中是看不到的,所以图1中的昼弧长度其实是图2的一半。
那我们还可以在平面图中继续用昼弧和夜弧的长度来判断昼夜时间的长短么?
是可以的,因为夜弧和昼弧的长度都是实际长度的一半,是半个白昼或半个夜晚的时间,所以,我们依然可以,用这两段线段的长度判断昼夜长短。以A地为例,A地的昼弧长于夜弧,所以A地的白昼时间更长。
30
纬线圈=昼弧+夜弧
昼长+夜长=24h
(3)昼夜长短变化规律
春秋分:全球昼夜等长,无极昼极夜现象
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
北半球夏半年
23°26´N
0°
23°26´S
夏至
6月22日前后
春分
3月21日前后
秋分
9月23日前后
昼长大于夜长
纬度越高,昼越长,夜越短
(以北半球为例,南半球相反)
夏至日:昼最长,夜最短,北极圈及其以北地区为极昼
N
S
太阳直射点
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
23°26´N
0°
23°26´S
秋分
9月23日前后
昼长小于夜长
纬度越高,昼越短,夜越长
北半球冬半年
冬至
12月22日前后
次年春分
冬至日:昼最短,夜最长,北极圈及其以北地区为极夜
(以北半球为例,南半球相反)
N
S
太阳直射点
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
昼夜长短空间变化——看“直射点位置”
太阳直射点所在的半球位置决定昼夜长短状况。太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球的高纬度地区白昼时间越长。太阳直射点所在半球的极点周围出现极昼现象。
如右图所示:此图表明太阳直射点位于北半球,北半球各地纬线上昼弧均大于夜弧,故北半球各地均是昼长夜短,而南半球则是昼短夜长。
N
S
昼弧
夜弧
昼夜长短空间变化的判断方法
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
北回归线
南回归线
赤 道
昼渐长夜渐短
昼长夜短
昼长夜短
昼渐短夜渐长
昼短夜长
昼渐短夜渐长
昼短夜长
昼渐长夜渐短
昼夜平分
秋分日
昼夜平分
春分日
昼夜平分
次年春分日
夏至日
昼最长夜最短
冬至日
昼最短夜最长
(以北半球为例,南半球相反)
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
昼夜长短的变化——记忆口诀
①太阳直射点在哪一个半球,哪一个半球昼夜长短状况为昼长夜短,且纬度越高,昼越长;
②太阳直射点向哪个半球移动,哪一个半球昼夜长短变化规律为昼渐长,夜渐短;
③赤道永远平分昼夜;
④春秋分日,太阳直射赤道,全球各地昼夜等长,均为12时。
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
N
S
昼弧
夜弧
(4)昼夜长短变化的计算
根据昼弧夜弧计算
根据日出日落时间计算
根据纬度的分布特点进行计算或比较
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
①根据昼弧夜弧计算
昼长小时数=昼弧所跨经度数/15°
夜长小时数=夜弧所跨经度数/15°
N
夏至日地球光照北半球俯视图
150°
10时
210°
14时
N
S
夏至日地球光照侧视图
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
②根据日出日落时间计算
昼长小时数= (12h-日出时间)X2=(日落时间-12)X2
夜长小时数=(24h一日落时间)X2=日出时间X2;昼长=日落时间-日出时间
N
S
N
夏至日地球光照侧视图
夏至日地球光照北半球俯视图
150°
10时
210°
14时
日出-5:00
日出-19:00
日出-6:00
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
③根据纬度的分布特点进行计算或比较
同纬度各地的昼长相等,夜长相等;赤道上终年昼夜等长;极昼(极夜)的起始纬度=90°一太阳直射点的纬度;纬度越高,极昼(极夜)出现的天数越多。
N
S
全年昼夜长短的变化规律
40°N
12:00
12:00
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
南北半球相反、纬度数相同的地区昼夜长短对称分布,即北半球某地区的昼长(夜长)与南半球同纬度地区的夜长(昼长)相等。
N
S
夏至日地球光照侧视图
40°N
40°S
15:00
9:00
15:00
9:00
③根据纬度的分布特点进行计算或比较
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。
地平面
太阳高度角
太阳光线
地平面
太阳高度角
太阳光线
直 射
斜 射
太阳高度越大,地表获得的太阳辐射强度越强。
在太阳直射点上,太阳高度是90°;在晨昏线上,太阳高度是0°。
(1)太阳高度角
①概念
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
2.正午太阳高度的变化
42
(二)正午太阳高度的变化
O
h
地平面
90°
0°≤h≤90°
O
h
地平面
②取值范围
③太阳高度的日变化过程
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
①概念
某地正午12:00时太阳光线与地平面的夹角,是一天中最大的太阳高度角。用H表示。
北
南
西
东
太阳高度角
正午太阳高度角
H=90°
H=0°
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(2)正午太阳高度角
(二)正午太阳高度的变化
②正午太阳高度角纬度变化规律
正午太阳高度从直射纬度向南北两侧递减
北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大
整个南半球则都达一年中最小
南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中最大
整个北半球则都达一年中最小
【夏至】
【冬至】
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减;
冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减;
春秋分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减.
(二)正午太阳高度的变化
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
③正午太阳高度角季节变化规律
地区 最大值 最小值
北回归线及其以北地区 一次最大值(6月22日前后) 一次最小值(12月22日前后)
南回归线及其以南地区 一次最大值(12月22日前后) 一次最小值(6月22日前后)
南北回归线之间(除赤道) 两次
(直射当地时) 一次 (南半球在夏至,北半球在冬至)
赤道 两次 (春秋分) 两次 (冬至、夏至)
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
③正午太阳高度角季节变化规律
地区 最大值 最小值
北回归线及其以北地区 一次最大值(6月22日前后) 一次最小值(12月22日前后)
南回归线及其以南地区 一次最大值(12月22日前后) 一次最小值(6月22日前后)
南北回归线之间(除赤道) 两次
(直射当地时) 一次 (南半球在夏至,北半球在冬至)
赤道 两次 (春秋分) 两次 (冬至、夏至)
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
④正午太阳高度角的计算
直射点
H=90˚➖ 纬度差
=90➖|当地纬度±太阳直射点纬度|
备注:
H:观测点的正午太阳高度。
纬度差:观测点与直射点之间的纬度距离
±:同减异加
若两点在同一半球,用较高纬度减去较低纬度;若两点分属于南、北半球,则将两点的纬度求和。
计算:冬至日时北京(40°N)的正午太阳高度
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
⑤正午太阳高度角的应用
确定地方时
当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
判断日影长短及方向
正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。太阳直射点上,正午物体的影子缩短为0;正午是一天中日影最短的时刻。
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
确定楼间距
一般来说,纬度较低的地区,楼间距较近;纬度较高的地区,楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度,并计算影长。
北回归线以北地区为了保证北楼一楼全年有阳光照射,两楼之间的最小楼间距应大于L=h·tanH(H:冬至日正午太阳高度)。
甲
L
N
100M
乙
L
H
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
(二)正午太阳高度的变化
计算热水器安装角度
集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度角互余。如图,α+H=90°时效果最佳,则α=纬度差。例如,北纬30°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为30°-23.5°,在冬至日时倾角应该调整为30°+23.5°。
地面(或楼顶)
正午太阳高度角
热水器仰角
α
知识点三 昼夜长短和正午太阳高度的变化
1.四季
北温带国家普遍采用
(1)形成原因:
昼夜长短和正午太阳高度的季节变化,导致太阳辐射随季节有规律的变化。
(2)天文四季:
夏季:一年内白昼最长、太阳高度最高的季节
冬季:一年内白昼最短、太阳高度最低的季节
春、秋:冬夏两季的过渡季节
四季
1
2
3
4
5
6
12
11
10
9
8
7
知识点四 四季更替和五带划分
0°
23°26′S
23°26′N
(2)天文四季
春分
3月21日前后
夏至
6月22日前后
秋分
9月23日前后
冬至
12月22日前后
次年春分
立秋
立夏
立冬
立春
夏季
秋季
冬季
春季
春季
知识点四 四季更替和五带划分
夏季:一年内白昼最长、太阳高度最大的季节;冬季:一年内白昼最短、太阳高度最小的季节;春秋两季:过渡季节
(3)气候四季
北温带的许多国家在气候统计上把3、4、5三个月划分为春季, 依次每三月划分为夏、秋、冬季。南半球与北半球季节正好相反。
24
节气歌
春雨惊春清谷天
夏满芒夏暑相连
秋处露秋寒霜降
冬雪雪冬小大寒
(4)二十四节气
知识点四 四季更替和五带划分
寒带 有极昼极夜
温带 无极昼极夜,也无直射
热带 有太阳直射
2.五带
知识点四 四季更替和五带划分
(三)四季更替和五带划分
23.5°N
23.5°S
66.5°N
66.5°S
天 文 特 征
有太阳直射现象
有极昼极夜现象
有极昼极夜现象
无太阳直射 无极昼极夜现象
无太阳直射 无极昼极夜现象
气 候 特 征
终年炎热
四季分明
四季分明
终年严寒
终年严寒
知识点四 四季更替和五带划分
课堂小结 巩固知识
随堂训练 素养落实
读下图,完成1~2题。
1.图中甲、乙、丙、丁四点中目前正繁星满天的是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.图中丙点再次位于该位置的时间间隔为 ( )
A.24小时 B.23小时56分4秒
C.1个恒星日 D.365日
随堂训练 素养落实
北京时间2022年11月29日23时08分神舟十五号载人飞船从酒泉卫星发射中心发射升空,11月30日7时33分,神舟十五号与神舟十四号航天员在太空成功会师,神舟十五号航天员将在轨工作生活6个月。据此完成3~4题。
3.在纽约(西五区)的留学生观看此次发射盛况的当地时间是( )
A.11月30日10:08 B.11月29日10:08
C.11月30日2:08 D.11月29日2:08
4.神舟十五号与神舟十四号航天员在太空成功会师时,地球上11月30日的范围约占全球的( )
A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.全部
随堂训练 素养落实
读某半球日照图,完成5~6题。
5.此时太阳直射点位于( )
A.(23°26′S,10°W)
B.(23°26′N,10°E)
C.(23°26′S,100°E)
D.(23°26′N,100°W)
6.图示日期,下列城市的昼长由长到短的排序是( )
A.厦门、南京、天津、哈尔滨
B.哈尔滨、天津、南京、厦门
C.厦门、南京、哈尔滨、天津
D.哈尔滨、南京、厦门、天津
随堂训练 素养落实
下图示意某日甲、乙、丙、丁四个地点的昼长状况。据此完成7~8题。
7.四个地点中,纬度数值相同的地点是( )
A.甲、乙 B.丙、丁 C.甲、丁 D.乙、丁
8.图中丁地的日落时刻是( )
A.6时 B.15时 C.18时 D.21时
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