太阳高度角的变化.ppt

练习 1 下列城市中 6月22日前后 白昼最短的是 A 哈尔滨B 北京C 武汉D 广州2 下列节日中 上海白昼时间最长的是A 国际妇女节B 国际劳动节C 国际儿童节D 中国教师节3 地球上一年内昼夜变化最大的地区是 A 赤道地区B 南北回归线之间的地区C 回归线与极圈之间的地区D 南北极圈以内的地区 你观察过照进室内的阳光吗 夏天与冬天相比 哪一个季节窗户的影子更长一些 冬天 夏天 一 太阳高度的概念 太阳高度 是太阳高度角的简称 表示太阳光线对当地地平面的夹角 一日当中 最大的太阳高度称为正午太阳高度 此时 影子最短 正午太阳高度 二 正午太阳高度的变化规律 夏至日 由北回归线向南北两侧递减 正午太阳高度达到一年中最大 正午太阳高度达到一年中最小 既不是最大 又不是最小 距太阳直射点最近的一天 距太阳直射点最远的一天 夏至日 6月22日 北半球夏至日 冬至日 由南回归线向南北两侧递减 冬至日 12月22日 正午太阳高度达到一年中最大 正午太阳高度达到一年中最小 既不是最大 又不是最小 距太阳直射点最远的一天 距太阳直射点最近的一天 二分日 由赤道向南北两侧递减 缩记 太阳直射点所在的纬线正午太阳高度最大 从此纬线向南北两侧递减 总结 的变化引起正午太阳高度的变化 太阳直射点 三 正午太阳高度角的计算 公式 H 90 直射点与所求地点纬度之差 例题 求北京 40 N 二分二至日的正午太阳高度 解答 夏至日 直射点纬度为23 26 N H 90 40 23 26 73 26 二分日 直射点纬度为0 H 90 40 0 50 冬至日 直射点纬度为23 26 S H 90 40 23 26 26 34 计算公式 H 90 A B 其中 H为正午太阳高度 A为当地地理纬度 B为太阳直射点的地理纬度 直射点纬度与当地纬度在同一半球时取 不在同一半球时取 30 N 若求30 N正午太阳高度角 夏至日 H 90 A B 90 30 23 26 83 26 冬至日 H 90 A B 90 30 23 26 33 34 春秋分 H 90 A 0 90 30 0 60 昼夜长短太阳高度 昼夜长短太阳高度 季节变化 纬度变化 练习 小结 1 天文四季 中国传统四季 四立法 二分二至法 四 四季和五带的划分 夏季 一年中太阳最高 白昼最长的季节 冬季 一年中太阳最低 白昼最短的季节 春秋 冬季和夏季之间的过渡季节 欧美国家四季 2 气候四季 北温带国家 五带的划分 读地球的光照图 回答 此图是 月 日前后的光照图 太阳直射点的纬度是 经度是 确定太阳直射点的地理坐标 据日期判定直射点的纬度 冬至日 23 26 S 夏至日 23 26 N 春秋分日 0 地方时12点的经线 昼半球的平分线 的经度即为直射点经度 可由晨线和赤道的交点向东度量90 得到 常用方法 计算出地方时为12 00所在的经线的经度 即为太阳直射点的经度 太阳直射点的经度在日照图上是平分昼半球经线所在的经度 读地球的光照图 回答 此图是 月 日前后的光照图 太阳直射点的纬度是 经度是 22 6 23 26 N 90 E 北半球春秋分日 北半球夏至日 北半球的冬至日 1 光照图的类型及判读 侧视图 俯视图 图表示 月 日的光照情况 1222 1 确定所属的半球 俯视图中 根据地球自转方向 北逆南顺 确定南北半球 逆时针 北半球 顺时针 南半球 2 确定节气 晨昏线通过南北两极点时 即晨昏线与经线重合 判断这天为春分或秋分 S 2 确定节气 晨昏线与南北极圈相切 判断这天为夏至或冬至 圆柱投影图 例1 1 该图是 月 日的光照图 2 此时太阳直射点的地理坐标是 3 此时北京时间为 东半球 N 3 确定地方时 赤道与晨线交点所在经线地方时为6 00 赤道与昏线交点所在经线地方时为18 00 6 00 18 00 6 00 常用方法 计算出地方时为12 00所在的经线的经度 即为太阳直射点的经度 太阳直射点的经度在日照图上是平分昼半球经线所在的经度 昼半球的中央经线为12时 夜半球的中央经线为0时或24时 例1 1 该图是 月 日的光照图 2 此时太阳直射点的地理坐标是 3 此时北京时间为 东半球 作用 1 计算昼长 2 求日出 日落时间 昼长 小时 16 日出时间为 点 4 2 判定某点昼夜长短 作用 1 计算昼长 2 求日出 日落时间 昼长 小时 12 日落时间为 点 18 判定某点昼夜长短 例 读右下图 1 此图所示的日期是月日 2 图中A点的时刻为 B点的时刻是 D点的日出时间为 这一天C点的昼长是 日出时间为 1 读以极点为中心的局部经纬网图 阴影部分表示黑夜 则图中A点的地方时是 A 6时B 4时30分C 7时D 5时30分 B 解析 由图可知 A点所在昼弧占纬线的5 8 由此可计算出A点的昼长为5 8 24小时 15小时A点为昼线与纬线的交点 此刻正为日出时间 如图 1 利用一个地区昼弧 或夜弧 所跨的经度范围来计算 昼长 白昼弧度数 15 单位 小时 白昼和黑夜的弧长可通过经度差得出 探究点四 确定某点昼夜长短 昼长 12 日出时间 2 日落时间 12 2 24 夜长夜长 日出时间 2 24 日落时间 2 24 昼长 2 利用已知的日出和日落的地方时来求算 日出时间 12 1 2昼长 日落时间 12 1 2昼长 因为地方时正午12时总是会把一天的白昼平分成相等的两等份 三 光照图上时间信息的提取 赤道与晨线的交点 赤道晨点 所在地的经线的地方时为6时赤道与昏线的交点 赤道昏点 所在地的经线的地方时为18时 太阳直射点所在的经线的地方时为12时 昼半球的中央经线为12时 夜半球的中央经线为0时或24时 日出时间为该地纬线与晨线交点所在经线的地方时日落时间为该地纬线与昏线交点所在经线的地方时 昼长 12时 日出时间 2夜长 24时 日落时间 2 昼长 昼弧所占该纬线的比例 24时夜长 夜弧所占该纬线的比例 24时 南北半球同纬度 北半球昼长 南半球夜长 二 晨昏线与经纬线的关系 1 晨昏线与经线 1 只有在春分日或秋分日是重合的 其余时间都不重合 两者间的夹角随着季节的变化而变化 冬 夏至日达到最大为23 26 2 晨昏线与经线间的夹角 太阳直射点的纬度 90 发生极昼或极夜的纬度 2 晨昏线与纬线 晨昏线与纬线只有在春分日或秋分日不相切 其余时间都相切 相切的纬线上为发生极昼或极夜的纬线 相交的纬线圈又分为昼弧和夜弧 此时 太阳直射P Q两点中的 点 其经纬度为 3 确定太阳直射点的经纬度位置 1 太阳直射点的经度在日照图上是平分昼半球经线所在的经度 常用方法 计算出地方时为12 00所在的经线的经度 即为太阳直射点的经度 P 30 W 三 光照图上时间信息的提取 赤道与晨线的交点 赤道晨点 所在地的经线的地方时为6时赤道与昏线的交点 赤道昏点 所在地的经线的地方时为18时 太阳直射点所在的经线的地方时为12时 昼半球的中央经线为12时 夜半球的中央经线为0时或24时 日出时间为该地纬线与晨线交点所在经线的地方时日落时间为该地纬线与昏线交点所在经线的地方时 昼长 12时 日出时间 2夜长 24时 日落时间 2 昼长 昼弧所占该纬线的比例 24时夜长 夜弧所占该纬线的比例 24时 南北半球同纬度 北半球昼长 南半球夜长 二 晨昏线与经纬线的关系 1 晨昏线与经线 1 只有在春分日或秋分日是重合的 其余时间都不重合 两者间的夹角随着季节的变化而变化 冬 夏至日达到最大为23 26 2 晨昏线与经线间的夹角 太阳直射点的纬度 90 发生极昼或极夜的纬度 5判定某点昼夜长短 2 晨昏线与纬线 晨昏线与纬线只有在春分日或秋分日不相切 其余时间都相切 相切的纬线上为发生极昼或极夜的纬线 相交的纬线圈又分为昼弧和夜弧 此时 太阳直射P Q两点中的 点 其经纬度为 3 确定太阳直射点的经纬度位置 1 太阳直射点的经度在日照图上是平分昼半球经线所在的经度 常用方法 计算出地方时为12 00所在的经线的经度 即为太阳直射点的经度 P 30 W 1 光照图的类型及判读 三 正午太阳高度的应用 1 楼间距问题 楼间距问题实际是一个影长的问题 其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光 一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准 如下图 图中H为正午太阳高度 一般取当地的最小值 因为正午太阳高度最小值 意味着前一幢楼的影子是一年中最长的 而此时的楼间距能保证 则一年四季都能确保 故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度 南半球的取夏至日的正午太阳高度 计算过程如下 tanH h L L h cotH结论 楼间距与正午太阳高度大小呈反比 与前一幢楼的楼高呈正比 0 23 26 N 23 26 S 66 34 N 66 34 S 90 N 90 S A B 夏至日 二分日 冬至日 同一时刻 全球正午太阳高度自自太阳直射点向南北两侧递减 随纬度变化 同纬度地区 正午太阳高度随季节变化 二 正午太阳高度的变化 1 正午太阳高度的概念 一天中的最大值 各地地方时12时的太阳高度角 同一纬度太阳高度日变化规律 昼半球 大于0 夜半球 小于0 晨昏线 等于0 计算公式 H 90 j d 其中 H为正午太阳高度 j为当地地理纬度 永远为正值 d为太阳直射点的地理纬度 夏半年为正值 冬半年为负值 计算练习 1 北半球春分日时 30 N的正午太阳高度是多少 2 南半球冬至日时 30 S的正午太阳高度是多少 课后完成 H 90 30 0 60 某疗养院 北纬36 34 计划在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房 因为疗养的需要 要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳 问 新楼至少要距原楼多少米 解析 当太阳直射南回归线时 正午太阳高度角达一年中最小值 若此时该楼的一层能被太阳照射的话 则各楼层都能被阳光照射 求出此时的正午太阳高度角是30 两楼间最小距离应为x 20 cot30 34 7m 答案 34 7m 正午太阳高度角 四季的划分 春分 清明 谷雨 立夏 小满 芒种 夏至 秋分 冬至 惊蛰 雨水 立春 大寒 小寒 小暑 大暑 立秋 处暑 白露 寒露 霜降 立冬 小雪 大雪 三 光照图上时间信息的提取 赤道与晨线的交