1、地球運動專題,正午太陽高度,一、太陽高度和正午太陽高度,判斷：正午太陽高度一定是90；,90一定是正午太陽高度。,(一)概念 1.定義 00 h 900 2.表現(xiàn)形式 如：圖1、 圖2,太陽高度的時空分布,繪出赤道、北回歸線、南回歸線、北極圈、北極點五地夏至日的太陽高度日變化示意圖,（二）太陽高度日變化,二、正午太陽高度的計算,1.正午太陽高度的計算公式：,緯度差的計算：同半球相差，異半球相加.,H =90緯度差 即： H =90,2.極晝區(qū)和極夜區(qū)： （1）極點：正午太陽高度等于直射緯度，且全天不變 （2）剛好出現(xiàn)極晝的緯度：正午太陽高 度等于直射緯度的2倍 （3）已經(jīng)出現(xiàn)極晝的緯度：正午太

2、陽高度與零時太陽高度的和等于直射緯度的2倍 3.正午太陽高度的最值,例：下圖為某地一天中太陽高度的變化圖，回答12題。 1該地的地理緯度是 A30N B75N C60N D8326N 2該地一年中正午太陽高度最大值那一天的太陽高度日變化曲線是下圖中的,0時的太陽高度為0，說明該地剛好發(fā)生極晝（即極晝區(qū)的最低緯度）。 極晝（極夜）區(qū)的最低緯度與直射點的緯度互余。 極晝區(qū)最低緯度的正午太陽高度=2X直射點的緯度,0,2326N,2326S,6634N,6634S,90N,90S,夏至日,二分日,冬至日,正午太陽高度的緯度變化,分布規(guī)律：由太陽直射點向南北兩側(cè)遞減,90,例：讀某地正午太陽高度角年變

3、化折線圖，回答：,根據(jù)該地正午太陽高度變化的規(guī)律，判斷該地可能位于：A、北回歸線以北地區(qū) B、北回歸線以南，靠近北回歸線的地方 C、南回歸線至赤道之間 D、南回歸線至南極圈之間的南溫帶,B,1可能反映該學校所在地正 午太陽高度年變化及方向的是 AB CD,2當?shù)卣缣柛叨?達到最大值時 A地球公轉(zhuǎn)的速度較慢 B其他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,.,C,D,1.確定時間：當某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐胤綍r為12時。 2.確定緯度：H =90-緯差(所求點和直射點之間的緯度距離)；或者利用正午太陽方位判定。 3.確定房屋

4、朝向：北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽始終位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽始終位于北方，房屋朝北。4.判斷日影長短及方向：正午太陽高度越高，日影越短，且日影方向總是背向太陽。5.計算樓間距：一般來說，緯度越低，樓間距越短；緯度越高，樓間距越大。6.計算熱水器安裝角度：要最大地利用太陽能,應使太陽能熱水器的集熱面與太陽光熱垂直。故熱水器與地面的夾角等于該地與太陽直射點的緯度差。,四、正午太陽高度的應用：,2.甲、乙、丙是地處不同緯度的三座房屋二至日的陽光照射情況（a或b）。,對三地的位置判斷正確的是（ ） A三地都位于北半球 B甲地位于赤道與南回歸線之間 C乙地位于南溫帶 D丙地位

5、于南溫帶,D,B,D,正午太陽高度的應用-影子變化問題,40N地區(qū)兩分兩至日時的太陽視運動軌跡圖,直射點緯度正午日影縮短為零,一天中，正午 日影最短，日出日落 時日影最長。,日影判斷日影的日變化,夏半年：日出、上午、正午、下午、日落 冬半年：日出、 上午、正午、下午、日落 極晝區(qū): 日出、正午、日落,日影判斷：正午日影的年變化,正午日影方向： 直射緯線以南向正南； 直射緯線以北向正北 回歸線之間：有時向正南， 有時向正北，但出現(xiàn)的頻率不同 有極夜的地區(qū)正午無日影。,2、季節(jié)變化規(guī)律,南回歸線及其以南地區(qū),北回歸線及其以北地區(qū),達到全年最小,達到全年最大,90 N 2326 N 0 2326 S

6、 90 S,同一地點，正午太陽高度隨季節(jié)的變化,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,達到全年最大,達到全年最小,P,2、季節(jié)變化規(guī)律,南回歸線至赤道之間地區(qū),北回歸線至赤道之間地區(qū),達到全年最小,達到全年最大,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,同一地點，正午太陽高度隨季節(jié)的變化,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,P,達到全年最大,達到全年最小,P,2、季節(jié)變化規(guī)律,赤道地區(qū),達到全年最小,達到全年最小,90 N 2326 N 0 2326 S 90 S,同一地點，正午太陽高度隨季節(jié)的變化,P,達到全年最大,同一地點，離最大正午太陽高度所處

7、日期越近， 當日正午太陽高度越大。,正午太陽高度角越大，日影越短，正午太陽高度角越小，日影越長。且影子的方向與太陽光照射來的向相反。北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影冬至日最長，夏至最短；南回歸線以南的地區(qū)，夏至最長，冬至最短。,.判斷日影長短及方向,北回歸線以北的地區(qū)正午的日影全年朝向正北（北極點除外）；南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南（南極點除外），,日出日落時影子的方向：,日影長短,方向,不同緯度正午日影變化圖,太陽視運動路徑及日影變化圖,3.21-9.23 太陽東北升，西北落（影西南東南）,9.23-3.21 太陽東南升，西南落（影西北東北）,兩分日 太陽從正東升起，正西落下(影

8、西_東),北極圈內(nèi)極晝區(qū)太陽正北升,正北落,南極圈內(nèi)極晝區(qū)太陽正南升,正南落,A. 滿足一年中太陽高度角最小時，后面樓房底層可見到太陽光,B.最小樓距L=h/tgH(h*ctgH),C. 樓高相同條件下，全球樓距從赤道向南北兩極遞增；緯度越高樓距越大。,樓距計算,正午太陽高度的應用一般可以與以下問題結(jié)合進行考查： 1. 確定時間：當某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐胤綍r為12時。2.根據(jù)正午太陽高度定位，進而判斷該地區(qū)的地理特征。 3. 判斷日影長短及方向：正午太陽高度越高，日影越短，反之越長，且日影方向總是背向太陽。4.確定房屋朝向：北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，

9、房屋朝南；在南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北;回歸線之間的地區(qū)南窗和北窗均可射入5. 計算樓距：一般來說，緯度越低，樓距越短；緯度越高，樓距越大，解題關鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣柛叨燃坝伴L6. 計算熱水器安裝角度7. 判斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度,判斷山地自然帶在陽坡和陰坡的分布高度 一般情況下，由于向陽坡正午太陽高度大，獲得太陽光 熱多，背陽坡得到太陽光熱少，因此在相同高度，陽坡溫度較高，陰坡溫度較低，從而同一自然帶在陽坡的分布高度較高，在陰坡的分布高度較低。,北回歸線以北的地區(qū)，正午的日影全年朝向正北（北極點除外），冬至日日影最長，夏至日最短。,正午太陽高度越大，日

10、影越短;反之，日影越長。,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日影最短（等于0）,判斷正午日影長短及方向,南回歸線以南的地區(qū)，正午的日影全年朝向正南（南極點除外），夏至日日影最長，冬至日最短。,等太陽高度線圖的判讀技巧：,1圖的中心為太陽直射點，太陽高度以該點為中心向四周逐漸降低；通過該點的經(jīng)線即太陽直射的經(jīng)線，地方時是12點；通過該點的緯線即為太陽直射的緯線，其正午太陽高度為90度。,2在太陽直射的經(jīng)線上，太陽高度相差多少度，緯度就相差多少度；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；如果太陽直射點不在赤道，則在太陽直射的緯線上太陽高度相差

11、多少度，經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值。,3如果圖中標注了太陽高度的數(shù)值，則視具體數(shù)值而判斷：一是最外側(cè)的大圓圈為0等太陽高度線，即為晨昏線，一般是太陽直射經(jīng)線以東最大的半圓為昏線，以西最大的半圓為晨線；二是圖中最大的圓圈不是0等太陽高度線，那它就不是晨昏線。如果圖中沒有標注太陽高度的數(shù)值，一般來講，圖中最外側(cè)的大圓圈上太陽高度為0，即晨昏線。 4由于太陽直射經(jīng)線上太陽高度南北跨度為180度，當太陽直射赤道時，此經(jīng)線最北點為北極點，最南點為南極點；太陽直射北半球時，北極點在最北點以南，圖上沒有南極點；太陽直射南半球時，相反。,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

12、度的分布是 。 （2）該圖的節(jié)氣應該是。 （3）此時北京時間是 。,直射點向四周降低,夏至日,20時,圖1是某地某日太陽高度分布圖，回答：,（4）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）2326。,180,大于,正午太陽高度的應用,1、確定地方時： 當某地太陽高度達到一天中的最大值時，當?shù)氐牡胤綍r為12時 2、確定房屋的朝向： 在北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南； 在南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。,3. 影子的朝向問題,物體的影子總是與太陽的方位相反,樓房,30,影子長度,4. 影子長短問題,結(jié)論：太陽高度越大，影子越短；太陽高度越小，影子越長,

13、影子長度,60,2m,2m,太陽高度越低，樓距越遠,5.樓間距問題,底樓終年采光條件：太陽高度最小時也有光線照射,5.樓間距問題,正午太陽高度越大，樓間距越小； 正午太陽高度越小，樓間距越大,在我國，緯度低的地方樓間距小些， 緯度高的地方樓間距大些,太陽能熱水器的傾角調(diào)整,為了更好地利用太陽能，應不斷調(diào)整太陽能熱水器與樓頂平面之間的傾角使太陽光線與受熱板之間成直角。,H,水箱,集熱管,調(diào) 節(jié) 桿,太陽能熱水器集熱管的傾角和正午太陽高度角的關系為： aH=90,6.熱水器問題,二、正午太陽高度角的實際應用,1.太陽能熱水器傾角的調(diào)整,+=90,例2.當?shù)兀?2 N）冬至日應把太陽能熱水器如何調(diào)整

14、， 才能最大限度利用太陽能？,解：冬至日當?shù)卣缣柛叨葹?24 34 熱水器集熱管的傾角 =90 即 =90 24 34 =65 26,2、房地產(chǎn)開發(fā)中前后樓間距與樓高的關系,樓高H與樓間距最小值L（保證冬至日后樓能夠得到光照）的關系是：tan= H/L,前樓,后樓,例4.某地一幢樓，冬至日正午影長與樓高相等，據(jù)此完成 下列各題。 該地正午太陽高度是-（ ） A.2326 B.6634 C.90 D.45 該地的緯度是-（ ） 2326N 2134N 2526S 6826S A. B. C. D.,D,D,1、判斷南北半球,2、利用H判斷緯度,南北回歸線之間：太陽有時在南，有時在北 北回歸線

15、以北：太陽終年在南邊 南回歸線以南：太陽終年在北邊,A,B,C,1,2,北,南,1,2,1,2,1、2表示二至時的正午太陽高度,3、判斷日影及節(jié)氣,南北回歸線之間：日影有時朝南，有時朝北 北回歸線以北： 日影總是朝北，越往北， 日影越長 南回歸線以南： 日影總是朝南，越往南， 日影越長,1太陽高度與正午太陽高度,太陽相對于地平面的高度角叫太陽高度，太陽高度的最大值為90。 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?shù)亟?jīng)線時的太陽高度，此時當?shù)氐牡胤綍r為12時。 如下圖所示：,太陽高度的全球分布規(guī)律：由直射點向四周遞減，直至晨昏圈上為0，呈同心圓分布。 太陽高度的日變化：極點上，在極

16、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的緯度，如下圖甲； 非極點地區(qū)，太陽高度在一日之內(nèi)是有變化的，一天之內(nèi)有一個最大值，即當?shù)氐恼缣柛叨?，如下圖乙。,某地正午太陽高度的大小，可以用下面的公式來計算：H90|。其中H為正午太陽高度數(shù)，為當?shù)氐乩砭暥?，永遠取正值，為直射點的緯度，當?shù)叵陌肽耆≌?，冬半年取負值?3正午太陽高度的計算,在實際的解題中，許多時候并不需要運用此公式。由于在某地點正午太陽高度與直射點太陽高度差值等于它們的緯度差，所以利用下面公式計算更為方便；某地正午太陽高度角H90，其中為某地與太陽直射點的緯度差。,當太陽直射B點時，C點的正午太陽高度是H

17、9090(1023.5)56.5。,如圖所示：當太陽直射B點時，A點的正午太陽高度是H9090(4010)60。,(3) 極晝時寒帶地區(qū)子夜太陽高度(所求地點緯度太陽直射點緯度)90。 注意：兩地緯度差的求法：若太陽直射點與所求地點處于同一半球時，緯度差等于大數(shù)減去小數(shù)；若兩地分屬不同的半球，則兩地緯度差就是兩地的緯度數(shù)之和。若所求出的正午太陽高度角等于0，說明該緯度出現(xiàn)極夜現(xiàn)象，且處于極夜的界線上；若所求正午太陽高度為負值，說明該地是極夜地區(qū)。,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),二分二至日正午太陽高度的緯度分布,如下圖中，當a、c值相差20時，該地的緯度值是

18、(),A23N B63N C43.5N D27N,【解析】 解答本題的關鍵：一是明確正午太陽高度的計算方法，即H90緯度差；二是明確圖的含義，從圖中可以看出，圖中地點夏至日正午太陽高度達最大值，冬至日正午太陽高度達最小值，說明該地一定位于北回歸線以北，,【解析】 其數(shù)值必定為23.5，由題意知，a、c之差為20，則a的數(shù)值為3.5，即該地冬至日的正午太陽高度為3.5，根據(jù)前面所述公式可以求出該地點的緯度為63N。,答案： 63N,1確定地方時,當某地太陽高度達一天中最大值時，就是一天的正午時刻，此時當?shù)氐牡胤綍r是12時。,當太陽直射點位置一定時，如果我們能夠知道當?shù)氐恼缣柛叨?，就可以根?jù)“某地與太陽直射點相差多少緯度，正午太陽高度就相差多少度”的規(guī)律，求出當?shù)氐牡乩砭暥取?2判斷所在地區(qū)的緯度,為了獲得最