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文檔簡介

1、七、太陽高度角的分布教案1、太陽高度:即太陽高度角,是指太陽光線相對于地平面的交角(如圖-1- )。一般用H表示,其大小范圍 0°H90°2、正午太陽高度:則是指一日內(nèi)最大的太陽高度,即當?shù)氐胤綍r 12 時的太陽高度。注意最大的太陽高度并不一定等于90°除直射點上的太陽高度等于90°其他的任何地方都小于90°其計算公式為:H=90°緯度差(直射點與所求點的緯度差,同側(cè)相減,異側(cè)相加)東 H南北西圖-1-圖-2-地方時12點H太陽高度角3、正午太陽高度的變化規(guī)律(1)、正午太陽高度隨緯度變化的規(guī)律同一時刻,正午太陽高度由太陽直射點所在緯

2、度向南北兩側(cè)遞減,且以直射點所在緯度為中心等距離對稱。春、秋分日和冬至、夏至的正午太陽高度隨緯度變化的規(guī)律如圖3所示。提示:.3月21日和9月23日前后從赤道向南北兩側(cè)遞減。南、北極點正午太陽高度均為0°。.6月22日前后從北回歸線向南北兩側(cè)遞減。北極點正午太陽高度為23.5°,南極圈以南出現(xiàn)極夜(正午太陽高度小于0°,為負值)。.12月22日前后從南回歸線向南北兩側(cè)遞減。南極點正午太陽高度為23.5°,北極圈以北出現(xiàn)極夜(正午太陽高度小于0°,為負值)。距太陽直射點越近,正午太陽越大(2)、 正午太陽高度隨季節(jié)變化的規(guī)律.南北回歸線之間的地區(qū)

3、,一年直射兩次,直射日正午太陽高度為年內(nèi)最大。赤道上,春、秋二分日時正午太陽高度為年內(nèi)最大,為90°;二至日時正午太陽高度為年內(nèi)最小,為66.5°。6月22日,赤道至南回歸線之間地區(qū)的正午太陽高度達年內(nèi)最小值。12月22日,赤道至北回歸線之間地區(qū)的正午太陽高度達年內(nèi)最小值,如圖中b點箭頭所示。北回歸線及其以北地區(qū)的正午太陽高度的變化(如圖中c點箭頭所示):6月22日為年內(nèi)最大值,12月22日達到年內(nèi)最小值;北回歸線上一年中有一次直射,即6月22日的正午太陽高度為90°.南回歸線及其以南地區(qū)的正午太陽高度的變化(如圖中a點箭頭所示):12月22日為年內(nèi)最大值, 6月

4、22日達到年內(nèi)最小值;南回歸線上一年有一次直射,即12月22日的正午太陽高度為90°。距太陽直射點越來越近,正午太陽高度越來越大,反之越小4、正午太陽高度的應用應用1:確定所求地點的經(jīng)度和緯度。根據(jù)正午太陽高度計算公式,結(jié)合題干、圖示等信息,推求所在地的緯度,進而判斷該地的其他地理特征。當某地太陽高度達一天中的最大值時,該地的地方時為正午12時,據(jù)此可推算所在地的經(jīng)度或地方時。【例1】(08廣東文基4243)下列三幅圖中的角度是位于120°E經(jīng)線上不同緯度三地夏至日的正午太陽高度角。據(jù)此回答下列兩題。SN75°NS60°N45°S.三地的緯度從

5、高到低的排序是( )A. B. C. D.此日晝長時間從短到長的排序是( )A. B. C. D.【例2】(07江蘇高考卷12)某地是我國重要的人工多層經(jīng)濟林區(qū)。下圖為該地“某日太陽處在最高位置時的示意圖”,此時北京時間為12:40,樹影遮擋地被植物的面積在一年中達到正午時的最大。讀圖5回答下面2題。.該地位于( )A.45°N,110°E B.21°34N,110°E C.45°N,130°E D.21°34N,130°E.這一天( )A.太陽距離地球最遠 B.江蘇省各地晝長夜短 C.晨昏線與極圈相切 D.正午太

6、陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減應用2 :確定所求地點正午日影長短、朝向或者房屋朝向。判斷正午日影長短和朝向。距離陽光直射緯線越近,正午太陽高度越高,日影越短,射進屋里面的陽光面積越?。环粗?,距離陽光直射緯線越遠,太陽高度越低,日影越長,射進屋里面的陽光面積越大。日影方向總是背向太陽。太陽直射時,垂直投影為點。極夜時,沒有日影。各緯度地帶的正午影長、朝向情況,具體如下: .北回歸線以北地區(qū),一年四季太陽都是從南面照射過來,正午日影永遠朝向北方(北極點除外)。北半球夏至日(6月22日前后),北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達一年中的最大值,正午日影最短。北半球冬至日(12月22日前后),太陽直射在南回

7、歸線上,北半球正午太陽高度最小,日影最長。.南回歸線以南地區(qū),一年四季太陽都是從北面照射過來,正午日影永遠朝向南方(南極點除外)。北半球冬至日,南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽高度達一年中的最大值,正午日影最短。北半球夏至日,南半球正午太陽高度最小,日影最長。.在南北回歸線之間的地區(qū),一年中有的季節(jié)太陽從南面照射過來,日影朝向北;有的季節(jié)太陽從北面照射過來,日影朝向南。一年有兩次太陽直射(回歸線上只有一次),直射時日影最短(日影與物體本身重合)。.北極點,太陽雖然永遠從南面照射過來,但日影也是永遠朝向南方;南極點,太陽則永遠從北面照射過來,日影也是永遠朝向北方。確定房屋朝向。在北回歸線以北地區(qū),正

8、午太陽始終位于南方,房屋門窗朝南;在南回歸線以南地區(qū),正午太陽始終位于北方,房屋門窗朝北?!纠?】(07寧夏高考卷56)我國某校地理興趣小組的同學,把世界上四地年內(nèi)正午太陽高度變化及方向繪成簡圖(如圖)?;卮鹣旅?題。.可能反映該學校所在地正午太陽高度年變化及方向的是( )A. B.C. D.當?shù)卣缣柛叨冗_到最大值時( )A.地球公轉(zhuǎn)的速度較慢B.其它三地正午太陽所在方向不同C.該學校所在地天氣炎熱D.太陽在地球上的直射點將北返應用3:計算樓距、樓高或熱水器安裝角度。計算樓間距、樓高。為了更好地保持各樓層都有良好的采光,樓與樓之間應當保持適當距離。以我國為例,如圖,南樓高度為h,該地冬至日

9、正午太陽高度為H,若要使北樓所有朝南的房屋在正午時全年都能被太陽照射,則最小樓間距為Lh×cotH。同樣,在樓間距一定的情況下,要保證北樓正午時全年能被陽光照到,則南樓的最大高度為hL×tanH。 一般來說,緯度越低的地區(qū)樓距越小,緯度越高的地區(qū)樓距越大,解題的關(guān)鍵是計算當?shù)囟寥盏奶柛叨?,并計算影長Lh×cotH【例4】11月22日,某地理研究性學習小組在觀測房屋采光狀況時,發(fā)現(xiàn)甲樓陰影恰好遮住乙樓三層中部(如圖所示),在甲樓頂層GPS測得緯度為31.8366°、經(jīng)度為117.2179°、高程為96mm。完成45題。(1).隔25小時再次觀

10、測時,甲樓陰影可遮擋乙樓A.二層西部  B.四層東部  C.五層西部D.七層東部(2).此后一個月內(nèi)A.法國進入冷飲暢銷期  B.廣東省進入雨季  C.澳大利亞播種小麥  D.云南省晝短夜長.計算熱水器安裝角度。要最大限度地利用太陽能資源,應該合理設計太陽能熱水器的傾斜角度,應使太陽能熱水器集熱面與正午太陽光線垂直。根據(jù)正午太陽高度計算公式可知,太陽能熱水器傾角就等于當?shù)鼐暥扰c直射點緯度之差(即所求點和陽光直射點之間相隔的緯度數(shù),也就是兩點間的緯度距)。如圖所示a=90°-H(正午太陽高度)正午光線H圖【例5】 太陽能熱水器的集熱面與

11、太陽光線垂直效果最佳。在40°N安裝太陽能熱水器,如要保持正午時太陽能熱水器的集熱面總與太陽光線垂直,那么,熱水器的集熱面與地面的夾角在一年中應調(diào)整的最大幅度是( )A. 17°34 B. 23°26C. 46°52 D. 63°265、太陽高度的日變化規(guī)律(1)、極點:在極晝期間,極點上見到太陽高度在一天內(nèi)無變化,其太陽高度等于太陽直射點的緯度(2)、極圈及其以內(nèi)地區(qū)極晝期間,太陽高度24小時內(nèi)都大于或者等于0°。剛好出現(xiàn)極晝地區(qū)的緯度與直射點緯度之和為90°,且該日該地區(qū)太陽高度最小值為0°;其他極晝地區(qū)該日太

12、陽高度最小值當?shù)鼐暥葎偤贸霈F(xiàn)極晝地區(qū)的緯度 某地某日剛好出現(xiàn)極晝,則該地當日正午太陽高度直射點緯度的2倍(3)、赤道:赤道上正午太陽高度與直射點的緯度之和為90°(4)關(guān)于直射點與太陽高度的關(guān)系(1)直射點的緯度1/2×(出現(xiàn)極晝的點最大的太陽高度該點最小的太陽高度) 注:出現(xiàn)極晝時:極點的最大的太陽高度該點最小的太陽高度剛出現(xiàn)極晝的點最小的太陽高度=0 ( 2)直射點的緯度剛出現(xiàn)極晝點的緯度90°( 3)正午太陽高度90° 所求點的緯度/直射點的緯度 (所求點與直射點在赤道的同側(cè)取“”號,在赤道的異側(cè)取 “”號)(4)寒帶,溫帶: 某地夏至日的正午太陽

13、高度 冬至日的正午太陽高度 2×黃赤交角 熱帶: 某地夏至日的正午太陽高度 冬至日的正午太陽高度 2×該地的緯度(5)已知極晝期間,某地某緯度(a)的最小太陽高度為X,最大太陽高度為Y ,該緯度a90°(Y-X)/2練習:1.下圖中四條曲線分別表示A、B、C、D四地,6月22日太陽高度的全天變化情況,據(jù)此判斷下列各選項中,對四地緯度位置的說法與圖示情況相符合的是( )A.23°26N B.46°52N C.66°34N D.90°NA.90°N B.66°34N C.23°26N D.0

14、6;A.0° B.23°26N C.90°N D.66°34NA.23°26N B.46°52N C.90°N D.66°34N讀巴黎(采用東一區(qū)區(qū)時)6月22日太陽高度隨時間變化曲線圖,回答23題。2.從圖中可判斷出巴黎的地理位置是( )A.48°50N 27°30W B.45°50N 27°30EC.48°50N 2°30W D.48°50N 2°30E3.這一天巴黎的夜長約是( )A.8小時 B.10小時 C.12小時 D.16小

15、時右圖是某日北半球某緯度上不同經(jīng)度的太陽高度示意圖。讀圖回答46題。4、此時,北京時間是()A、3:2B、9:20C、15:20D、21:205、此日,太陽直射點的緯度是()A、0°B、5°NC、15°ND、6、此日某時刻,該緯線上的甲、乙兩地的太陽高度均為15°,則甲、乙兩地之間最短的地面距離約為()A、1650kmB、3300kmC、4950kmD、6600km右圖為北半球某地一天中太陽高度的日變化圖,回答78題。 7. 該地的地理緯度是( )A. 700N B. 750N C.800N D. 83026N 8. 該地一年中正午太陽高度最大值那天的太

16、陽高度日變化曲線是下圖中的( C )例3.閱讀下圖,判斷緯度位置:練習:下圖為某四地正午太陽高度隨時間的變化情況圖。讀圖回答911題。9、從四地正午太陽高度隨時間的變化狀況,可以看出A、同一時間,緯度越高,正午太陽高度越低B、同一半球,緯度每升高1°,正午太陽高度就降低1°,緯度每降低1°,正午太陽高度就增加1°C、在同一半球緯度不同的兩地,同一時間正午太陽高度不可能相同D、從全球來看,正午太陽高度從太陽直射點開始向南、北兩個方向隨緯度變化,緯度每變化1°,正午太陽高度就降低1°10、4月22日左右,我國杭州(30°N,12

17、0°E)的正午太陽高度大約為()A、50°B、60°C、70°D、80°11、圖示四地中可能出現(xiàn)極夜和白夜現(xiàn)象的地點可能是(提示:白夜是中高緯度地區(qū)在夏季因白晝長,黑夜短,昏影和晨影連接所致的現(xiàn)象)()A、B、C、D、某校地理興趣小組利用“立竿見影”的方法(如下圖)逐日測正午太陽高度,并根據(jù)記錄畫出一年正午太陽高度變化。據(jù)此回答1214題。12. 該小組記錄太陽在a位置時,測算正午太陽高度為860,北京時間為12:40,該校的地理位置是( )A. 1100E, 19.50S B. 1100E, 19.50NC. 1260E, 19.50S D.

18、 1260E, 19.50N13. 太陽由b c的過程中( )A. 開普敦炎熱干旱 B. 舊金山正值雨季C. 南京經(jīng)歷了伏旱天氣 D. 悉尼晝漸短,夜?jié)u長14該小組觀測到正午太陽在其北方的時間長約( ) A半個月 B. 1個月 C. 6個月 D. 9個月右上圖為某地正午太陽高度角的年變化示意圖,讀圖回答1518題。15以下關(guān)于該地所在半球與熱量帶的描述,正確的是A北半球 溫帶 B南半球 溫帶 C北半球 熱帶 D南半球 熱帶16以下關(guān)于P、Q、M、N四點取值的判斷,正確的是AP與M的值相等,且可能小于66°34BN為一年中正午太陽高度角的最小值,且應小于43°08CP與M的值

19、均為90°DQ的值應小于66°3417若該地某天正午太陽高度角為89°34時,北京時間為12:16,且湖南該天各地晝長達一年中極值,據(jù)此判斷該天該地能夠遭受下列哪一天氣系統(tǒng)短期控制 C18當該地的正午太陽高度取何值時,晝夜分布情況可能如右圖所示,并指出此時赤道上月出的點A正午太陽高度取值為P 赤道上A點月出B正午太陽高度取值為M 赤道上B點月出C正午太陽高度取值為Q 赤道上C點月出D正午太陽高度取值為Q 赤道上D點月出19.讀甲、乙兩幅曲線圖,回答下列各小題(每問2分,共12分) (1)4條曲線中,反映緯度最高的曲線是,緯度最低的曲線是。 (2)圖中4條曲線中,有

20、無反映南半球某地的曲線,請說明理由。(3) 請在甲圖中畫出赤道上某點的正午太陽高度曲線圖。 (4) 圖中與北京所在緯度較近的曲線是,八 日出、日落、正午太陽方位 日出:正東1、 太陽直射赤道時,全球各地 日落:正西 正午 北半球:太陽位于:正南方(除極點) 南半球:太陽位于:正北方2、 太陽直射點位于赤道與北回歸線之間,正午太陽方位,(除極晝區(qū))日出:東北日落:西北 直射點以北地區(qū):太陽位于:正南正午 直射點以南地區(qū):太陽位于:正北而且緯度越高,太陽升落的方位越偏北,南北半球均如此(極點和出現(xiàn)極晝夜的地方除外);3、 太陽直射點位于赤道與南回歸線之間,(除極晝區(qū))日出:東南日落:西南 直射點以

21、北地區(qū):太陽位于:正南 正午 直射點以南地區(qū):太陽位于:正北緯度越高,太陽升落的方位越偏南(極點和出現(xiàn)極晝夜的地方除外)。4、極晝區(qū)間(除極點)(1)太陽直射點在北半球,北半球剛好出現(xiàn)極晝的地區(qū)和極晝區(qū)間,均是正北升,正北落,正午太陽在正南方。(2)太陽直射點在南半球,南半球剛好出現(xiàn)極晝的地區(qū)和極晝區(qū)間,均是正南升,正南落,正午太陽在正北方。5、極點極晝區(qū)間,一天中在極點上看太陽,太陽在地平圈以上作圓周運動,表現(xiàn)為不升不落。太陽高度一天都無變化。極點上,一年中在極晝期太陽高度在0º到23.5º間變化。極點上所見的太陽高度與太陽直射緯度度數(shù)相等。九 太陽視運動圖每天在地球上看

22、到的天體的東升西落現(xiàn)象,稱為天體的周日視運動現(xiàn)象。太陽在一天中的東升西落,稱為太陽的周日視運動。天體的周日視運動是由于地球繞地軸自轉(zhuǎn)形成的。如圖:1、非極晝區(qū)的太陽二分二至太陽視運動圖(1)對任一地而言,不同日期太陽周日視運動軌跡都是平行的。(2)晝夜長短比較,為地平面之上軌跡線與地平面之下軌跡線的比較。圖中可見:春分晝夜等長;夏至晝長而夜短;冬至相反。(3)可確定正午太陽方位。如圖,A點,太陽上中天;H為冬至日正午太陽高度(正午太陽與地平面中心點的連線和地平面之間的夾角);地方時為12點;太陽位于正南方向。(4)根據(jù)日出日落方位(運動軌跡線與地平面東側(cè)交點為日出,西側(cè)為日落),可以確定直射點

23、的大致范圍和季節(jié)。圖中可看出:正東升正西落,則直射點在赤道上,為春秋分日;東北升西北落,則直射點在北半球,為夏半年;東南升西南落,則直射點在南半球,為冬半年。(5)可根據(jù)二分二至正午太陽位置確定當?shù)氐木暥确秶?。圖中正午太陽始終在南面,所以此地為北回歸線以北。(6)利用正午太陽高度可確定太陽直射點的緯度位置或當?shù)鼐暥龋ㄕ缣柛叨?90°-直射點和當?shù)氐木暰啵H绻鸋為30°,則緯距為60°,冬至日直射點在23°26,所以當?shù)鼐暥?60°-23°26=36°34N。HH以北半球為例極晝區(qū)間的太陽視運動軌跡剛好出現(xiàn)極晝地已經(jīng)出現(xiàn)

24、極晝區(qū)北極點NSWENSWENSWEHH十 太陽高度角的分布 圖1 圖2 圖31、太陽高度的全球變化規(guī)律:由直射點向四周呈同心圓狀分布遞減,晨昏線上的太陽高度角為0°。2、把太陽高度相等的點用曲線連接起來就形成太陽高度等值線。為了表示某一時刻太陽高度的空間分布狀況(晝半球),常常用太陽高度等值線來表示(一)太陽高度等值線圖的特征( 圖3 )1.晝半球上,太陽高度等值線以直射點為圓心,呈同心圓分布,太陽高度從圓心向四周遞減;0度太陽高度等值線為晨昏線一般左側(cè)為晨線,右側(cè)為昏線。2.過圓心的橫線為直射點所在的緯線。過圓心的豎線的大部分為直射點所在的經(jīng)線。3.若太陽直射點不在赤道上(圖2)

25、,則A,B不為極點,但A,B在同個經(jīng)線圈,A,B的緯度值與太陽直射點的緯度值互余該經(jīng)線圈的大部分(如圖2中的NOB經(jīng)線)為12點,對應的均為正午太陽高度值,另一部分(圖2中的NA)為0點出現(xiàn)極晝現(xiàn)象4.若太陽直射在赤道上(圖3),A,B為極點,AOB為一條完整的經(jīng)線,則該經(jīng)線的地方時為12點,該經(jīng)線上所對應的太陽高度值為正午太陽高度值。(二).太陽高度等值線圖的判讀 圖3 圖1圖2 圖31晨昏線的確定。     如果沒有標注太陽高度的數(shù)值,圖中最大的圓圈就是太陽高度為0°的等太陽高度線,即為晨昏線。圖中所示的半球全部為晝半球。在這種圖上,太陽直

26、射經(jīng)線以西最大的半圓為晨線,以東最大的半圓為昏線。但在有數(shù)字標注的圖上,則應視具體數(shù)值而定:一是最外側(cè)的大圓圈數(shù)值為0°,則為晨昏線(晨線和昏線區(qū)分方法同前)(如圖2);二是圖中最外側(cè)的圓圈不是0°,也就不是晨昏線。這是一種局部的等太陽高度線圖,表示的只是晝半球中太陽高度比較大的部分(如圖3)。2極點位置的確定       在太陽直射的經(jīng)線上太陽高度南北跨度為180度,因而,太陽直射赤道時,直射經(jīng)線最北點為北極,最南點為南極。當太陽直射北緯度時,北極點在與最北點距離為度的內(nèi)側(cè)位置(即北極點與最北點的距離為太陽直射的

27、緯度度數(shù)),此時圖上沒有南極點。太陽直射°時,南極點位于距最南點度的內(nèi)側(cè)位置,圖上沒有北極點。 3時間(季節(jié))的確定。    圖中的圓心為太陽直射點,過該點的經(jīng)線地方時是12點。特別需要注意的是,當太陽直射點不在赤道上時,這條線段不是同一條經(jīng)線,而是兩條正相對的經(jīng)線。其中與直射經(jīng)線正相對的經(jīng)線,地方時為0時。過直射點的緯線正午太陽高度都為90°。根據(jù)太陽直射的緯線可以判斷出直射點所在的半球及季節(jié),并可判斷與之相關(guān)的地理現(xiàn)象。 4經(jīng)緯度坐標的確定。    就南北方向而言,在太陽直射的經(jīng)線

28、上,太陽高度角相差多少度,緯度就相差多少度。據(jù)此可以計算該經(jīng)線上某一點的緯度數(shù)值。就東西方向而言,如果太陽直射赤道,則赤道上太陽高度相差多少度,經(jīng)度就相差多少度。如果太陽直射其他緯線,此緯線上太陽高度相差多少度,經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值。據(jù)此可推算該緯線上某一點的經(jīng)度和地方時。A.在赤道上,則D處F、Y的正北方。B.在北半球,則D處F的西北方、Y 的東北方。 C.在南半球,則D處F的東北方、Y的西北方。直射點圖中DF、DY的方位關(guān)系。【典例1 】 圖1是某地某日太陽高度分布圖,回答:(1)從圖中可以看出,太陽高度的分布規(guī)律是。(2)該圖的節(jié)氣應該是(北半球)。(3)此時北京時間是。(4

29、)A點所在經(jīng)線的經(jīng)度是。(5)C點的經(jīng)度值(大于或小于)23°26。(6)若B點有一直立旗桿,此時其影子應指向( ) A甲 B乙 C丙 D丁答案:(1)從直射點向四周降低(2)夏至日(3)6月22日20時(4)180°(5)大于(6)A【典例2 】 圖2為某時刻太陽高度分布狀況。讀圖回答:(1)寫出E點的地理坐標 A.70°E,80°N B.70°E,80°N C.110°W,80°N D.110°W,80°S(2)兩地的經(jīng)度相同兩地的緯度相同,則此刻的太陽高度 A. B.= C. D.(3)E

30、地的晝夜長短情況是( ) A.晝夜平分 B晝夜等長 C.極夜 D.極晝圖3【典例3】圖3為某時刻我國局部地區(qū)太陽高度分布示意圖,圖中圓圈為等太陽高度線,水平直線表示緯線,豎直的直線表示經(jīng)線,讀圖回答(1)此時倫敦的區(qū)時是( )A.4時 B.16時 C.4時16分 D.3時44分(2)M、N兩地的經(jīng)度差( )A.大于10°B.小于10°C.等于10° D.可能大于10°,也有可能小于10°(3)此時極晝產(chǎn)生的最低緯度是_.【典型4】圖4為“地球某時刻太陽高度分布示意圖”,據(jù)圖回答:(1)此時北京時間為( )A.2時 B.8時 C.14時 D.20

31、時(2)此時,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )A.安大略湖畔曙光初現(xiàn) B. 白令海峽烈日當空 C. 火地島午夜太陽高照 D.尼羅河畔夜幕深沉右圖是一幅太陽高度等值線圖,讀圖回答910題。9.在A處的操場上豎有一旗桿,此刻旗桿影子的指向為( )A.丁 B.乙 C.甲 D.丙10.有關(guān)圖中A、B、C、D、四點的描述,正確的是( )D點在昏線上 B點的緯度比A點高 此時刻一定是春分 A點與太陽直射點的距離和C點與太陽直射點的距離相同 A、B、C、D都在晝半球 A、B、C、D都在低緯度A. B. C. D.下圖中L表示北半球某地太陽高度角,讀圖回答1113題。39L622°12151824小時021太陽高度11.此日江蘇省南通市(約32&

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