正午太陽(yáng)高度的變化

正午太陽(yáng)高度的變化2021/5/91考點(diǎn)1正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律及其計(jì)算一、太陽(yáng)高度與正午太陽(yáng)高度

太陽(yáng)高度：指太陽(yáng)光線與地平面之間的夾角叫太陽(yáng)高度角，簡(jiǎn)稱太陽(yáng)高度。太陽(yáng)高度的最大值為90°。如何用太陽(yáng)高度表示晝夜?fàn)顟B(tài)？

2021/5/92正午太陽(yáng)高度：就是一天中最大的太陽(yáng)高度，也就是太陽(yáng)直射當(dāng)?shù)亟?jīng)線時(shí)的太陽(yáng)高度，此時(shí)當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)為12時(shí)。

如圖所示：2021/5/93三、正午太陽(yáng)高度的緯度變化規(guī)律

同一時(shí)刻，從太陽(yáng)直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減；同一地點(diǎn)，離太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線越近，正午太陽(yáng)高度角越大，“點(diǎn)近角大、點(diǎn)遠(yuǎn)角小”；緯度相差多少度(1°)，正午太陽(yáng)高度角就相差多少度(1°)。具體如下表：2．正午太陽(yáng)高度年變化規(guī)律

2021/5/94二、正午太陽(yáng)高度的變化（1）正午太陽(yáng)高度的緯度變化規(guī)律正午太陽(yáng)高度由

向

遞減。太陽(yáng)直射的緯線南北兩側(cè)二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)減2021/5/95

圖示法記憶正午太陽(yáng)高度的緯度變化規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律：

規(guī)律技巧總結(jié)二分二至日正午太陽(yáng)高度的緯度分布2021/5/962021/5/97三、正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化緯度地帶正午太陽(yáng)高度的變化北回歸線及其以北地區(qū)北半球從冬至日到夏至日正午太陽(yáng)高度逐漸增大。北半球夏至日達(dá)到一年中最大值，然后又逐漸縮小，到北半球冬至日達(dá)到一年中最小值南北回歸線之間的地區(qū)一年中有兩次太陽(yáng)直射，直射時(shí)正午太陽(yáng)高度最大（小→大→小

小→大→?。┠媳被貧w線上一年中有一次太陽(yáng)直射，直射時(shí)正午太陽(yáng)高度最大南回歸線及其以南地區(qū)北半球冬至日達(dá)到一年中最大值，然后又逐漸縮小，到北半球夏至日達(dá)到一年中最小值（從夏至日到冬至日正午太陽(yáng)高度逐漸增大。）2021/5/98Ⅰ.北回歸線及其以北地區(qū)圖甲中：①代表北回歸線；②代表23°26′N～66°34′N之間的地區(qū)③代表北極圈；④代表北極點(diǎn)。2021/5/99Ⅱ.南回歸線及其以南地區(qū)圖乙中：①代表南回歸線；②代表23°26′S～66°34′S之間的地區(qū)；③代表南極圈；④代表南極點(diǎn)。2021/5/910Ⅲ.南北回歸線之間地區(qū)圖丙中：①代表赤道到南回歸線之間的地區(qū)；②代表赤道到北回歸線之間的地區(qū)。2021/5/911

正午太陽(yáng)高度的年變化規(guī)律

◆◆在南北回歸線之間的地區(qū)，其正午太陽(yáng)高度的年變化幅度（熱帶地區(qū)）

ΔH＝23°26′＋Φ(Φ為當(dāng)?shù)鼐暥?；

◆◆在回歸線與極圈之間的地區(qū)，其正午太陽(yáng)高度的年變化幅度恒為46°52′；◆◆南北回歸線之間任何一地二至日的正午太陽(yáng)高度之差等于該地緯度的2倍◆◆從極圈到極點(diǎn)之間的地區(qū)，其正午太陽(yáng)高度年變化幅度從46°52′逐漸降低至23°26′。

2021/5/9121下列日期中，北京正午太陽(yáng)高度最小的是：

A．6月1日B．7月1日

C．10月1日D．元月1日2赤道上一年中什么時(shí)候正午太陽(yáng)高度最??？夏至與冬至日（因?yàn)檫@時(shí)直射點(diǎn)在回歸線上，赤道距離回歸線最遠(yuǎn)）2021/5/913四、太陽(yáng)高度的日變化規(guī)律：1、

極點(diǎn)上：在極晝期間，太陽(yáng)高度在一天之內(nèi)沒有變化，其太陽(yáng)高度始終等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度，如下圖甲；

2、非極點(diǎn)地區(qū)：太陽(yáng)高度在一日之內(nèi)是有變化的，一天之內(nèi)有一個(gè)最大值，即當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)高度，如下圖乙。2021/5/9142021/5/9152021/5/916①位于極晝區(qū)的極點(diǎn)的太陽(yáng)高度一天不變，且等于直射點(diǎn)的緯度。②正好出現(xiàn)極晝的緯線上各地，日出和日落時(shí)太陽(yáng)高度為0，正午時(shí)太陽(yáng)高度最大。③極晝區(qū)除極點(diǎn)和正好出現(xiàn)極晝的緯線上各地外，各地太陽(yáng)高度均在0°以上，且0時(shí)最小，12時(shí)最大④赤道上正午太陽(yáng)高度與直射點(diǎn)緯度互余，6點(diǎn)日出，8點(diǎn)日落，日出、日落時(shí)太陽(yáng)高度為0°，晝長(zhǎng)為12小時(shí)⑤太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度，正午時(shí)太陽(yáng)高度為90°。2021/5/917例1

下圖是赤道及其以北地區(qū)三地夏半年某日的太陽(yáng)高度日變化過(guò)程（h是已知數(shù)），讀圖回答以下問(wèn)題：

（1）A地的地理緯度是

。（2）這一天B地的正午太陽(yáng)高度H為

。（3）C表示的地方時(shí)是

。（4）這一天地球上出現(xiàn)極晝現(xiàn)象的地區(qū)是

。（5）A地的正午太陽(yáng)高度h的取值范圍是

。答案：（1）、90°N

（2）、（2h）°（解析：與晨昏圈相切緯線上的正午太陽(yáng)高度=太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度×2）（3）、12：002021/5/918【真題2】下圖為某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖，完成(1)～(2)題。2021/5/919(1)該地可能是(

)A．剛果盆地B．撒哈拉沙漠南緣

C．巴西高原D．北美洲五大湖地區(qū)(2)僅考慮地球運(yùn)動(dòng)，圖示窗戶、屋檐搭配對(duì)室內(nèi)光熱的影響有(

)①利于夏季遮陽(yáng)，冬季采光②冬至到春分，正午室內(nèi)的日照面積逐漸增大③春分到夏至，正午屋檐的遮陽(yáng)作用逐漸增強(qiáng)④利于減少室內(nèi)能源消耗

A．①②③B．①②④

C．①③④D．②③④DC2021/5/920【思維過(guò)程】

(1)根據(jù)某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖中正午太陽(yáng)高度角相差46°52′，且太陽(yáng)光全是從南方照射進(jìn)入房子，可以推出該地位于北回歸線到北極圈之間的地區(qū)，結(jié)合選項(xiàng)只有北美洲五大湖地區(qū)符合要求。2021/5/921正午太陽(yáng)高度（H）=90°－緯度差緯度差是指所求地與直射點(diǎn)的緯度差。注意：若直射點(diǎn)與所求點(diǎn)位于同一半球，則該緯度差為兩地緯度之差；若直射點(diǎn)與所求點(diǎn)位于不同半球，則該緯度差為兩地緯度之和。3正午太陽(yáng)高度的計(jì)算2021/5/922

某地正午太陽(yáng)高度的大小，可以用下面的公式來(lái)計(jì)算：H＝90°－|φ－δ|其中H為正午太陽(yáng)高度數(shù)，φ為當(dāng)?shù)氐乩砭暥?，永遠(yuǎn)取正值，δ為直射點(diǎn)的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取?fù)值。2021/5/923如：求北京（400N）冬至日的正午太陽(yáng)高度角？步驟：1標(biāo)直射點(diǎn)、所求點(diǎn)緯度，

2算緯度差

H=900-（40°23.50

）

=26.50+2021/5/924

在實(shí)際的解題中，許多時(shí)候并不需要運(yùn)用此公式。由于在某地點(diǎn)正午太陽(yáng)高度與直射點(diǎn)太陽(yáng)高度差值等于它們的緯度差，所以利用下面公式計(jì)算更為方便；某地正午太陽(yáng)高度角H＝90°－δ，其中δ為某地與太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度差。2021/5/925

當(dāng)太陽(yáng)直射B點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度是H＝90°－δ＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。

如圖所示：當(dāng)太陽(yáng)直射B點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度是H＝90°－δ＝90°－(40°－10°)＝60°。

2021/5/926溫馨提示3

鞏固提升顯能力2021/5/927例3、某地北京時(shí)間6月22日6時(shí)左右日出，13時(shí)太陽(yáng)高度角達(dá)到最大約83°。回答(1)～(2)題。(1)該地最可能是(

)A．北京B．沈陽(yáng)

C．成都D．?？?2)該地當(dāng)天上午太陽(yáng)高度角達(dá)到36°時(shí)，布宜諾斯艾利斯(西四區(qū))的區(qū)時(shí)約為(

)A．6月21日9時(shí)B．6月21日21時(shí)

C．6月22日9時(shí)D．6月22日21時(shí)CB2021/5/928【思維過(guò)程】(1)根據(jù)“6月22日北京時(shí)間13時(shí)太陽(yáng)高度達(dá)到最大”，可計(jì)算出該地的經(jīng)度約為105°E，根據(jù)“6月22日13時(shí)太陽(yáng)高度達(dá)到最大約83°”，可計(jì)算出該地的緯度約為30°26′N，因此答案選C。(2)根據(jù)該地北京時(shí)間6點(diǎn)左右日出(太陽(yáng)高度為0°)，13時(shí)達(dá)到正午，且正午的太陽(yáng)高度為83°，可推算出太陽(yáng)每小時(shí)約升高12°，當(dāng)該地當(dāng)天上午太陽(yáng)高度角達(dá)到36°時(shí)，北京時(shí)間應(yīng)該為6月22日9時(shí)，所以可計(jì)算出西四區(qū)的區(qū)時(shí)為9－(8＋4)＝－3時(shí)，即6月21日21時(shí)。2021/5/9291．確定地方時(shí)考點(diǎn)2正午太陽(yáng)高度變化規(guī)律的應(yīng)用

當(dāng)某地太陽(yáng)高度達(dá)一天中最大值時(shí)，就是一天的正午時(shí)刻，此時(shí)當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)是12時(shí)。2021/5/930

當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)位置一定時(shí)，如果我們能夠知道當(dāng)?shù)氐恼缣?yáng)高度，就可以根據(jù)“某地與太陽(yáng)直射點(diǎn)相差多少緯度，正午太陽(yáng)高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?．判斷所在地區(qū)的緯度2021/5/931

為了獲得最充足的太陽(yáng)光照，各地房屋的朝向與正午太陽(yáng)所在的位置有關(guān)。

北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽(yáng)位于南方，房屋朝南；南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽(yáng)位于北方，房屋朝北。3．確定房屋的朝向2021/5/932

太陽(yáng)直射點(diǎn)上，物體的影子縮短為0；正午太陽(yáng)高度越大，日影越短；反之，日影越長(zhǎng)。正午是一天中日影最短的時(shí)刻。4．判斷日影長(zhǎng)短及方向2021/5/933

日影永遠(yuǎn)朝向背離太陽(yáng)的方向，北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北(北極點(diǎn)除外)，冬至日日影最長(zhǎng)，夏至日最短；南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南(南極點(diǎn)除外)，夏至日日影最長(zhǎng)，冬至日最短；南北回歸線之間的地區(qū)，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射時(shí)日影最短(等于0)。2021/5/934

為了更好地保持各樓層都有良好的采光，樓與樓之間應(yīng)當(dāng)保持適當(dāng)距離。緯度較低的地區(qū)，樓距較小，緯度較高的地區(qū)樓距較大。以我國(guó)為例，見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽(yáng)高度為H，則最小樓間距L＝h·cotH。5．計(jì)算樓間距、樓高2021/5/935

解題的關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)匾荒曛凶钚〉恼缣?yáng)高度，并計(jì)算影長(zhǎng)。

2021/5/936

太陽(yáng)能熱水器集熱面與太陽(yáng)光線垂直；太陽(yáng)能熱水器集熱面與地面的夾角同正午太陽(yáng)高度互余。

為了更好地利用太陽(yáng)能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽(yáng)能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽(yáng)光與受熱板之間成直角。其傾角和正午太陽(yáng)高度角的關(guān)系為α＋h＝90°(如圖所示)。6．計(jì)算熱水器的安裝角度2021/5/9372021/5/938正午太陽(yáng)高度與太陽(yáng)直射點(diǎn)的關(guān)系

(1)正午太陽(yáng)高度一定是指當(dāng)?shù)卣?2點(diǎn)整的太陽(yáng)高度，但是太陽(yáng)不一定直射當(dāng)?shù)厮诘木暥?。?guī)律技巧總結(jié)2021/5/939

(2)太陽(yáng)直射點(diǎn)必須是在緯度23.5°之間來(lái)回移動(dòng)，緯度大于23.5°的地方太陽(yáng)不能直射，但有正午太陽(yáng)高度，只是其正午太陽(yáng)高度一定小于90°。

(3)正午太陽(yáng)高度的計(jì)算及其應(yīng)用都與當(dāng)?shù)鼐暥群吞?yáng)直射點(diǎn)的緯度有關(guān)，二者缺一不可。規(guī)律技巧總結(jié)2021/5/940

(4)太陽(yáng)直射點(diǎn)以一個(gè)回歸年為周期在南北回歸線及其之間來(lái)回移動(dòng)，故直射點(diǎn)大約每個(gè)月移動(dòng)緯度為8°，每移動(dòng)1°大約需要4天。

(5)正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律與太陽(yáng)直射點(diǎn)密切相關(guān)，距離太陽(yáng)直射點(diǎn)越近，正午太陽(yáng)高度越大；距離太陽(yáng)直射點(diǎn)越遠(yuǎn)，正午太陽(yáng)高度越小。規(guī)律技巧總結(jié)2021/5/941例4‘下圖是“一年中兩至日正午太陽(yáng)高度之差隨緯度的變化”圖，橫坐標(biāo)表示緯度，縱坐標(biāo)表示變化值，讀圖回答1～2題。2021/5/9421.下列