1、 正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化 考點(diǎn)1正午太陽高度的變化規(guī)律及其計(jì)算正午太陽高度的變化規(guī)律及其計(jì)算一、太陽高度與正午太陽高度太陽高度與正午太陽高度 太陽高度太陽高度：指太陽光線與地平面之間的夾角叫太陽高度角，簡(jiǎn)稱太陽高度。太陽高度的最大值為90。如何用太陽高度表示晝夜?fàn)顟B(tài)？如何用太陽高度表示晝夜?fàn)顟B(tài)？ l正午太陽高度：正午太陽高度：就是一天中最大的太陽高度，也就是太陽直射當(dāng)?shù)亟?jīng)線時(shí)的太陽高度，此時(shí)當(dāng)?shù)氐牡胤綍r(shí)為12時(shí)。 如圖所示：三、正午太陽高度的緯度變化規(guī)律三、正午太陽高度的緯度變化規(guī)律 同一時(shí)刻，從太陽直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減；同一時(shí)刻，從太陽直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減；同一地點(diǎn)，離太陽直射

2、點(diǎn)所在緯線越近，正午太同一地點(diǎn)，離太陽直射點(diǎn)所在緯線越近，正午太陽高度角越大，陽高度角越大，“點(diǎn)近角大、點(diǎn)遠(yuǎn)角小點(diǎn)近角大、點(diǎn)遠(yuǎn)角小”；緯度；緯度相差多少度相差多少度(1)，正午太陽高度角就相差多少度，正午太陽高度角就相差多少度(1)。具體如下表：具體如下表：2正午太陽高度年變化規(guī)律 二、二、正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化n（1）正午太陽高度的）正午太陽高度的緯度變化規(guī)律緯度變化規(guī)律正午太陽高度由正午太陽高度由 向向 遞減。遞減。太陽直射的緯線太陽直射的緯線南北兩側(cè)南北兩側(cè)l 二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減l 夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減夏至日：由北回歸線向南

3、北兩側(cè)遞減l 冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)減冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)減 圖示法記憶正午太陽高度的緯度變化規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律： 規(guī)律技巧總結(jié)規(guī)律技巧總結(jié)二分二至日正午太陽高度的緯度分布三、正午太陽高度的季節(jié)變化三、正午太陽高度的季節(jié)變化緯度地帶緯度地帶正午太陽高度的變化正午太陽高度的變化北回歸線及北回歸線及其以北地區(qū)其以北地區(qū)北半球北半球從冬至日到夏至從冬至日到夏至日日正午太陽高度正午太陽高度逐漸增大。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，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)到一年中最小值到北半球冬至日達(dá)到一年中最小值南北回歸線南北回歸線之間的地區(qū)

4、之間的地區(qū)一年中有兩次太陽直射，直射時(shí)正午太陽高度最大一年中有兩次太陽直射，直射時(shí)正午太陽高度最大（?。ㄐ〈蟠笮⌒?小小大大?。┬。?南北回歸線南北回歸線上上一年中有一次太陽直射，直射時(shí)正午太陽高度最大一年中有一次太陽直射，直射時(shí)正午太陽高度最大南回歸線及南回歸線及其以南地區(qū)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，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（到北半球夏至日達(dá)到一年中最小值（從夏至日到冬從夏至日到冬至至日日正午太陽高度正午太陽高度逐漸增大。逐漸增大。 ）.北回歸線及其以北地區(qū)北回歸線及其以北地區(qū)圖甲中：圖甲中：代表北回歸線；代表北

5、回歸線；代表代表2326N6634N之間的之間的地區(qū)地區(qū)代表北極圈；代表北極圈；代表北極點(diǎn)。代表北極點(diǎn)。.南回歸線及其以南地區(qū)南回歸線及其以南地區(qū)圖乙中：圖乙中：代表南回歸線；代表南回歸線；代表代表2326S6634S之間的地區(qū)；之間的地區(qū)；代表南極圈；代表南極圈；代表南極點(diǎn)。代表南極點(diǎn)。.南北回歸線之間地區(qū)南北回歸線之間地區(qū)圖丙中：圖丙中：代表赤道到南回歸線之間的地區(qū)代表赤道到南回歸線之間的地區(qū)； 代表赤道到北回歸線之間的地區(qū)代表赤道到北回歸線之間的地區(qū)。 正午太陽高度的年變化規(guī)律正午太陽高度的年變化規(guī)律 在南北回歸線之間的地區(qū)，其正午太在南北回歸線之間的地區(qū)，其正午太陽高度的年變化幅度（熱

6、帶地區(qū)）陽高度的年變化幅度（熱帶地區(qū)） H2326(為當(dāng)?shù)鼐暥葹楫?dāng)?shù)鼐暥?； 在回歸線與極圈之間的地區(qū)，其正午在回歸線與極圈之間的地區(qū)，其正午太陽高度的年變化幅度恒為太陽高度的年變化幅度恒為4652； 南北回歸線之間任何一地二至日的正南北回歸線之間任何一地二至日的正午太陽高度之差等于該地緯度的午太陽高度之差等于該地緯度的2倍倍 從極圈到極點(diǎn)之間的地區(qū)，其正午太從極圈到極點(diǎn)之間的地區(qū)，其正午太陽高度年變化幅度從陽高度年變化幅度從4652逐漸降低至逐漸降低至2326。 1 1下列日期中，北京正午太陽高度最小的是：下列日期中，北京正午太陽高度最小的是： A A6 6月月1 1日日 B B7 7月月1

7、 1日日 C C1010月月1 1 日日 D D元月元月1 1日日2 2赤道上一年中什么時(shí)候正午太陽高度最??？赤道上一年中什么時(shí)候正午太陽高度最??？l夏至與冬至日（因?yàn)檫@時(shí)直射點(diǎn)在回歸線上，赤夏至與冬至日（因?yàn)檫@時(shí)直射點(diǎn)在回歸線上，赤道距離回歸線最遠(yuǎn)道距離回歸線最遠(yuǎn) ）四、太陽高度的太陽高度的日日變化規(guī)律：變化規(guī)律：1、 極點(diǎn)上：極點(diǎn)上：在極晝期間，太陽高度在一天之內(nèi)沒有變化，其太陽高度始終等于太陽直射點(diǎn)的緯度，如下圖甲； 2、非極點(diǎn)地區(qū)：非極點(diǎn)地區(qū)：太陽高度在一日之內(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柛叨?，如下圖乙。位于極晝區(qū)的極點(diǎn)的太陽高度一天不變，且等于位于極晝區(qū)的極點(diǎn)的

8、太陽高度一天不變，且等于直射點(diǎn)的緯度。直射點(diǎn)的緯度。正好出現(xiàn)極晝的緯線上各地，日出和日落時(shí)太陽正好出現(xiàn)極晝的緯線上各地，日出和日落時(shí)太陽高度為高度為0，正午時(shí)太陽高度最大。，正午時(shí)太陽高度最大。極晝區(qū)除極點(diǎn)和正好出現(xiàn)極晝的緯線上各地外，極晝區(qū)除極點(diǎn)和正好出現(xiàn)極晝的緯線上各地外，各地太陽高度均在各地太陽高度均在0以上，且以上，且0時(shí)最小，時(shí)最小，12時(shí)最大時(shí)最大赤道上正午太陽高度與直射點(diǎn)緯度互余，赤道上正午太陽高度與直射點(diǎn)緯度互余，6點(diǎn)日點(diǎn)日出，出，8點(diǎn)日落，日出、日落時(shí)太陽高度為點(diǎn)日落，日出、日落時(shí)太陽高度為0，晝長，晝長為為12小時(shí)小時(shí)太陽直射點(diǎn)所在緯度，正午時(shí)太陽高度為太陽直射點(diǎn)所在緯度，

9、正午時(shí)太陽高度為90。例1 下圖是赤道及其以北地區(qū)三地夏半年某日的太陽高度日變化過程（h是已知數(shù)），讀圖回答以下問題： （1）A地的地理緯度是 。（2）這一天B地的正午太陽高度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地的正午太陽高度h的取值范圍是 。答案：（1）、90N （2）、（2h）（解析：與晨昏圈相切緯線上的正午太陽高度=太陽直射點(diǎn)緯度2）（3）、12：00 【真題2】下圖為某地住宅建筑冬夏正午日照示意下圖為某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖，完成圖，完成(1)(2)題。題。(1)該地可能是該地可能是( ) A剛果盆地剛果盆地 B撒哈拉沙漠南緣撒哈

10、拉沙漠南緣 C巴西高原巴西高原 D北美洲五大湖地區(qū)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)光熱的影響有的影響有( )利于夏季遮陽，冬季采光利于夏季遮陽，冬季采光 冬至到春分，正午室內(nèi)的日照面積逐漸增大冬至到春分，正午室內(nèi)的日照面積逐漸增大 春分到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強(qiáng)春分到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強(qiáng) 利于減少室內(nèi)能源消耗利于減少室內(nèi)能源消耗 A B C DDC【思維過程】 (1)根據(jù)某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖中正午太陽高度角相差4652，且太陽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

11、區(qū)，結(jié)合選項(xiàng)只有北美洲五大湖地區(qū)符合要求。 正午太陽高度（正午太陽高度（H H）=90=90緯度差緯度差緯度差是指所求地與直射點(diǎn)的緯度差。緯度差是指所求地與直射點(diǎn)的緯度差。注意：注意：若直射點(diǎn)與所求點(diǎn)位于若直射點(diǎn)與所求點(diǎn)位于同一半球同一半球，則該緯度，則該緯度差為兩地緯度之差為兩地緯度之差差；若直射點(diǎn)與所求點(diǎn)位于若直射點(diǎn)與所求點(diǎn)位于不同半球不同半球，則該緯度，則該緯度差為兩地緯度之差為兩地緯度之和和。3 正午太陽高度的計(jì)算正午太陽高度的計(jì)算 某地正午太陽高度的大小，可某地正午太陽高度的大小，可以用下面的公式來計(jì)算：以用下面的公式來計(jì)算：H90|其中其中H為正午太陽高度數(shù)，為正午太陽高度數(shù)，為當(dāng)

12、為當(dāng)?shù)氐乩砭暥?，永遠(yuǎn)取正值，地地理緯度，永遠(yuǎn)取正值，為為直射點(diǎn)的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌鄙潼c(diǎn)的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取?fù)值。值，冬半年取負(fù)值。如：求北京（400N）冬至日的正午太陽高度角？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+ 在實(shí)際的解題中，許多時(shí)候并不需要運(yùn)用此在實(shí)際的解題中，許多時(shí)候并不需要運(yùn)用此公式。公式。由于在某地點(diǎn)正午太陽高度與直射由于在某地點(diǎn)正午太陽高度與直射點(diǎn)太陽高度差值等于它們的緯度差點(diǎn)太陽高度差值等于它們的緯度差，所以所以利用下面公式計(jì)算更為方便；某地正午太陽高度利用下面公式計(jì)算更為方便；某地正午太陽高度角角

13、H90，其中，其中為某地與太陽直射點(diǎn)的緯為某地與太陽直射點(diǎn)的緯度差。度差。 當(dāng)太陽當(dāng)太陽直射直射B點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)的正午太陽高度是點(diǎn)的正午太陽高度是H9090(1023.5)56.5。 如圖所示：當(dāng)太陽直射如圖所示：當(dāng)太陽直射B點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，A點(diǎn)的正午點(diǎn)的正午太陽高度是太陽高度是H9090(4010)60。 l溫馨提示3l 鞏固提升顯能力例例3、某地北京時(shí)間、某地北京時(shí)間6月月22日日6時(shí)左右日出，時(shí)左右日出，13時(shí)太時(shí)太陽高度角達(dá)到最大約陽高度角達(dá)到最大約 83?；卮??；卮?1)(2)題。題。(1)該地最可能是該地最可能是 ( ) A北京北京 B沈陽沈陽 C成都成都 D海口?？?2)該地當(dāng)天上

14、午太陽高度角達(dá)到該地當(dāng)天上午太陽高度角達(dá)到36時(shí)，布宜諾斯時(shí)，布宜諾斯艾利斯艾利斯(西四區(qū)西四區(qū))的區(qū)時(shí)約為的區(qū)時(shí)約為 ( ) A6月月21日日9時(shí)時(shí) B6月月21日日21時(shí)時(shí) C6月月22日日9時(shí)時(shí) D6月月22日日21時(shí)時(shí)CB【思維過程】(1)根據(jù)“6月22日北京時(shí)間13時(shí)太陽高度達(dá)到最大”，可計(jì)算出該地的經(jīng)度約為105E，根據(jù)“6月22日13時(shí)太陽高度達(dá)到最大約83”，可計(jì)算出該地的緯度約為3026N，因此答案選C。(2)根據(jù)該地北京時(shí)間6點(diǎn)左右日出(太陽高度為0)，13時(shí)達(dá)到正午，且正午的太陽高度為83，可推算出太陽每小時(shí)約升高12，當(dāng)該地當(dāng)天上午太陽高度角達(dá)到36時(shí)，北京時(shí)間應(yīng)該為6

15、月22日9時(shí)，所以可計(jì)算出西四區(qū)的區(qū)時(shí)為9(84)3時(shí)，即6月21日21時(shí)。 1確定地方時(shí) 考點(diǎn)2正午太陽高度變化規(guī)律的應(yīng)用正午太陽高度變化規(guī)律的應(yīng)用 當(dāng)某地太陽高度達(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)。 當(dāng)太陽直射點(diǎn)位置一定時(shí)，如果我們能夠知道當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨龋涂梢愿鶕?jù)“某地與太陽直射點(diǎn)相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥取?2判斷所在地區(qū)的緯度 為了獲得最充足的太陽光照，各地房屋的朝向與正午太陽所在的位置有關(guān)。 北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。3確定房屋的朝向 太陽直

16、射點(diǎn)上，物體的影子縮短為0；正午太陽高度越大，日影越短；反之，日影越長。正午是一天中日影最短的時(shí)刻。4判斷日影長短及方向 日影永遠(yuǎn)朝向背離太陽的方向，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，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，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)。 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。以我國為例，見下圖，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，則最小樓間

17、距LhcotH。5計(jì)算樓間距、樓高 解題的關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)匾荒曛凶钚〉恼缣柛叨?，并?jì)算影長。 太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直；太陽能熱水器集熱面與地面的夾角同正午太陽高度互余。 為了更好地利用太陽能，應(yīng)不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角，使太陽光與受熱板之間成直角。其傾角和正午太陽高度角的關(guān)系為h90(如圖所示)。6計(jì)算熱水器的安裝角度正午太陽高度與太陽直射點(diǎn)的關(guān)系 (1)正午太陽高度一定是指當(dāng)?shù)卣?2點(diǎn)整的太陽高度，但是太陽不一定直射當(dāng)?shù)厮诘木暥取Ｒ?guī)律技巧總結(jié)規(guī)律技巧總結(jié) (2)太陽直射點(diǎn)必須是在緯度23.5之間來回移動(dòng)，緯度大于23.5的地方太陽不能直射，但有正午太陽高度，只

18、是其正午太陽高度一定小于90。 (3)正午太陽高度的計(jì)算及其應(yīng)用都與當(dāng)?shù)鼐暥群吞栔鄙潼c(diǎn)的緯度有關(guān)，二者缺一不可。 規(guī)律技巧總結(jié)規(guī)律技巧總結(jié) (4)太陽直射點(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)正午太陽高度的變化規(guī)律與太陽直射點(diǎn)密切相關(guān)，距離太陽直射點(diǎn)越近，正午太陽高度越大；距離太陽直射點(diǎn)越遠(yuǎn)，正午太陽高度越小。規(guī)律技巧總結(jié)規(guī)律技巧總結(jié)例4下圖是下圖是“一年中兩至日正午太陽高度之差隨緯一年中兩至日正午太陽高度之差隨緯度的變化度的變化”圖，橫坐標(biāo)表示緯度，縱坐標(biāo)表示變化圖，橫坐標(biāo)表示緯度，縱坐標(biāo)表示變化值，讀圖回答值，讀圖回答12題。題。1.下列緯度范圍與相符的是 ( ) A2326N2326S B6634N90N C6634S90S D2326N90N2.A點(diǎn)的數(shù)值為 ( ) A2326 B4308 C4652 D90DC【解析】第1題，根據(jù)正午太陽高