正午太阳高度和昼夜长短变化的运用[1].doc

难点二 正午太阳高度和昼夜长短变化的运用依据所学知识完成以下的方框图。地球自转地球公转昼夜长短和太阳高度的 变化 的回归运动交角昼夜长短和太阳高度的 变化 的划分的更替1、太阳直射点的回归运动ABC二分、二至日全球昼夜长短分布图(1)由于地轴倾斜和地球公转这两个重要因素，使太阳直射点在南北纬23026之间不断移动。黄赤交角不变，这个移动范围不变。(2)读图、绘图方面：作一条与太阳平行光垂直的、地球(圆)的切线，该切点为直射点；太阳直射点一定位于黄道平面之内。(3)与太阳光、正午太阳高度关系：太阳直射点的正午太阳高度是900，南北回归线上一年有一天、回归线之间地区一年有两天正午太阳高度为900；以太阳直射点为中心，向地表任何方向，太阳高度从900减至o0，o0太阳高度各点正好连成一个圈，这个圈就是晨昏圈；从纬度角看，以直射点纬度为中心，正午太阳高度向南、北两方递减至o0。如冬至日，66034N为00，66034S以南地区终日在阳光照射下，为极昼，南极点作为最南点正午太阳高度都有23026之高。(4)太阳直射点在回归线之间的任何一个点，要与地球公转位置作相应定位，北移则公转趋于夏至日，南移则公转趋于冬至日。(5)点、线、面认识：太阳直射点在一瞬间位于一个点，如23026N、1600E；一天照射一条线，如夏至日，照射整条北回归线；一年照一遍，即南北回归线之间。(6)太阳直射点上，单位面积获得的太阳辐射能最多，因此在一年内有二次太阳直射的南北回归线之间，相对其它纬度一年内获得热量要多，属于五带中的热带；对赤道地区来说，无论太阳直射点如何移动，最远处也只相差23026的纬度，因而相对其它纬度来说，获得热量更多，因此，太阳辐射能有自赤道向两极逐渐递减的规律。2、昼夜长短变化昼夜更替的周期是一个太阳日。一个地区昼夜长短的变化周期为一年，它的变化既随着季节的变化而变化，也随着纬度的变化而变化。从二分二至日全球昼夜长短分布图可以看出：晨昏圈(面对，A图为晨线、B图为昏线、C图为昏线)将各纬度分为昼弧和夜弧。昼弧的弧度即该纬度白昼长度。不同的日期，在太阳光照下，各纬度昼、夜弧弧度不一，即白昼、黑夜长短是变化的。以甲点为例，A图表现为昼长夜短、B图时昼夜相等、C图时昼短夜长。再看乙点，任何日期都是昼夜相等。可以推论，纬度数值与甲相同的南半球丙点，昼夜长短变化幅度与甲点相同，只是长短在日期上相反。于是，可以归纳如下：(1)地球不停公转、公转中黄赤交角不变是产生地表昼夜长短变化的根本原因。昼夜长短按纬度分布的特点：(2)夏至日这一天，北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，而且北极圈及其以北地区，太阳整天不落，出现极昼现象。南半球反之。二分日，无论南北半球，各纬度昼弧等于夜弧，即昼夜平分，也就是说，地球上一年中有二天处于昼夜平分状态。冬至日这一天，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，而且北极圈及其以北地区，太阳整日不出，出现极夜现象。南半球反之。(3)赤道在一年中始终是昼弧等于夜弧，昼夜平分。bdca昼夜长短的季节变化规律：(4)春分日夏至日秋分日冬至日春分日：北半球a.昼长夜短、昼渐长；b.昼长夜短，昼渐短；c.昼短夜长、夜渐长；d.昼短夜长、夜渐短。南半球正好相反。(5)南、北极点一年中半年白昼、半年黑夜(即极昼、极夜)，在二分日从极昼极夜或从极夜极昼。昼夜长短的变化规律（以北半球为例）(6)极昼极夜分布情况是，春分日第二天开始，直到夏至日，极昼范围从北极点向北极圈扩大；从夏至日到秋分日，极昼范围从北极圈向北极点缩小。秋分日之后直到冬至日，极夜范围从北极点向北极圈扩大；冬至日到春分日，极夜范围从北极圈向北极点缩小，每年周而复始。南半球极昼极夜分布情况在时间上与北半球相反。(7)晨昏圈与地轴、经线圈关系：前面已提到，晨昏圈与太阳平行光包括直射点始终垂直。它与地轴地夹角总是在o0(两分日)和23026(二至日)之间变化。它与经线圈只有在二分日时才可以说是重合的。（8）推理运用规律同纬线日出、日落地方时相同，昼长时间相同。南北半球对应的纬度线，北纬(如400N)的昼长等于南纬(如400S)的夜长。赤道上日出时间均为6时，日落时间均为18时，昼长均为12小时。纬度越高，昼夜长短变化幅度越大；极点将近半年是极昼或极夜，极圈仅出现一天极昼或极夜。北极四周极昼天数多于南极四周极昼天数。因为地球在远日点附近，公转速度较慢；在近日点附近，公转速度较快。3、正午太阳高度的变化：随着地球的自转运动，某地一日中的太阳高度历经从零逐渐增大最大逐渐减小零的变化过程。当该地处在晨昏线上时，太阳高度为零。该地一日中最大的太阳高度出现在正午12时，这就是正午太阳高度。它的变化规律表现为纬度变化规律和季节变化规律。正午太阳高度角的变化(日变化和年变化)深刻影响着人类的生产和生活，是高考考查学生空间思维能力和知识应用能力的重点内容。太阳高度是某地某时太阳的仰角，最高900(直射头顶)、最低00(地乎线)。只有在回归线上及回归线之间的地区才有太阳高度为900的时刻。正午太阳高度是指地表某点地方时正午12点时太阳高度，也是一日里最大的太阳高度，它可以定性地表达某时某地太阳辐射能量的多少。通过“二分、二至日全球昼夜长短分布图”，我们来归纳总结：(1)理解变化原因地表各个纬度正午太阳高度是每一天都在变化的，其原因是黄赤交角存在和地球不停的公转，太阳直射点在南、北回归线之间来回移动。由于地球自转，产生了太阳的视运动现象(东升西落)，即太阳高度的日变化。由于地球公转，使太阳直射点南北移动，从而产生了正午太阳高度的纬度变化和季节变化现象。 (2)理解规律某日太阳高度的全球变化规律：由直射点向四周递减，直至晨昏圈上为00，呈同心圆分布。某日某地太阳高度日变化： 日出时，太阳高度为o0；日出以后，太阳高度增大；正午(地方时12点)，太阳高度达最大；正午以后，太阳高度减小；日落时，太阳高度为o0。 南北极点的太阳高度在一天中不变(极夜除外)。正午太阳高度角分布规律（正午太阳高度的纬度变化规律）：夏至日时，太阳直射北回归线，正午太阳高度以23026N为中心向南北递减。北极点正午太阳高度为23026，北极圈内处于极昼。南极圈正午太阳高度为00，南极圈内处于极夜。冬至日时，23026S正午太阳高度为900，以南回归线为中心向北、南递减，南极圈内处于极昼。北极圈正午太阳高度为00，北极圈内处于极夜。情况正好与夏至日相反。二分日时，太阳直射赤道，正午太阳高度以赤道为中心向南、北递减，两极点为o0。规律总结：某日正午太阳高度随纬度变化规律：由直射点向南、北两侧递减不同纬线上的正午太阳高度存在着一定的规律，概括如下：北回归线上为900，南极圈上为00，二者互为余角；赤道上为66034，北极点上为23026，二者互为余角；南回归线上为43008，北极圈上为46052，二者互为余角正午太阳高度最大值与最小值（正午太阳高度的季节变化规律）：夏至日时，北回归线以北地区正午太阳高度达最大值、赤道以南地区达最低值，南极圈内出现负值(整日不见太阳)。冬至日时，南回归线以南地区正午太阳高度达大值，赤道以北地区达最低值，北极圈内出现负值。在回归线之间地区，由于有直射，则有直射的那天为最高值。对赤道来说，二分日为最大值，二至日为最低值。规律总结：直射点向本地移动，正午太阳高度变大；直射点离本地最近，正午太阳高度达一年中最大。极值规律：北回归线以北-一次最大，一次最小；北回归线至赤道两次最大900，一次最小；赤道上-两次最大900，两次最小66034；赤道至南回归线两次最大900，一次最小；南回归线以北一次最大，一次最小(3)正午太阳高度与昼夜长短重叠：在回归线以北或以南地区，白昼时数与正午太阳高度是同步增长的，即白昼最长、最短与正午太阳高度最高、最低一致，有极昼极夜的纬度属特殊情况。回归线之间的地区情况不同，以北半球为例，太阳直射点北越赤道向北回归线移动，该地区白昼逐日增长，但太阳高度因纬度而异，如北纬100，当太阳直射越过北纬100北移时，北纬10地区正午太阳高度反而变小，南半球状况也是如此。赤道地区则是，无论正午太阳高度怎样变化，永远是昼夜平分。(4)竿影及朝向：竿影是垂直地平面的直立物体在阳光下的长短阴影。竿影朝向、长短能说明太阳高度(包括正午)的高低状况。北回归线至北极圈之间地区，正午竿影始终朝北；南回归线至南极圈之间地区，正午竿影始终朝南。就上、下午而论，北半球有上午西北、正午正北、下午东北之分；南半球则是西南、正南、东南之分。极圈内和回归线之间，一年中竿影可朝任何方向，但在正午内只有正北(北半球)、正南(南半球)朝向、回归线之间地区正午可能正北、也可能正南。(5)掌握计算方法：太阳高度与正午太阳高度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，总是小于或等于900。正午太阳高度是一日内最大的太阳高度，即地方时为12时太阳光线对地平面的夹角。太阳高度计算晨昏线上太阳高度为00；直射点上太阳高度为900。某时太阳高度由正午太阳高度向两边递减，递减率为正午太阳高度日出点所在经度与12点经线的经度之差。求某日某地正午太阳高度通常可使用“某地太阳高度900一纬度差”(由直射点向南北两侧，纬度降10，高度也降l0)。当已知直射点纬度与所求纬度位于同一半球时，纬度差等于数值上相减；分居两半球时，数值相加。根据某日某地正午太阳高度求当地纬度先算出高度差，即为两点纬度差；再根据直射点纬度计算该地纬度(可能在直射点两侧有两地点，也可能只有一地点)。如6月22日，求正午太阳高度为600的某地纬度：高度差900一600300；纬度差为300；位于直射点(23026N)北侧的该地纬度为23026N+30053026N；位于直射点(23026N)南侧的该地纬度为300一23026N6034S。综上所述，全球除赤道以外，同一纬度地区，昼夜长短和正午太阳高度随季节而变化，使太阳辐射具有季节变化的规律，形成了四季；同一季节，昼夜长短和正午太阳高度随纬度而变化，使太阳辐射具有纬度分异的规律，形成了五带。 深化升华黄赤交角的大小与大阳直射点移动范围的关系黄赤交角的度数，也就是大阳直射点移动范围的纬度数，即地球上南北回归线的纬度数。例如黄赤交角如果变为300，则大阳直射点就会在南北纬300之间移动，即南北回归线分别为300S和300N；如果黄赤交角为零，则太阳直射点永远是在赤道上自东向西移动。深化升华(1)大阳高度是影响地面获得太阳辐射能量多少的最主要因素。大阳高度角越大，等量的大阳辐射散布的面积越小，光热越集中，单位面积上获得的太阳辐射的能量越多。同时，太阳高度角越大，太阳辐射通过大气的路程越短，被大气削弱的越少，到达地表的太阳辐射越多。(2)由于大阳高度有周日变化，因而常用正午大阳高度反映大阳辐射的强弱。正午太阳高度就是一日内最大的大阳高度。(3)昼夜长短反映了日照时间的长短，它与正午太阳高度结合起来，可以定性地表达某地获得大阳辐射能量的多少。深化升华晨昏线的特点(1)晨昏线平分地球，是过地心的大圆；(2)晨昏线平面与太阳光垂直；(3)晨昏线永远平分赤道；(4)晨昏线只有在春、秋分时才跟经线圈重合；(5)晨昏线在二至时跟极圈相切；(6)晨昏线自东向西移动150小时，跟地球自转方向相反。方法点拨判别晨昏线的方法地球上的晨昏线是一个大圆，晨线和昏线各占一半。晨昏线把地球表面平均分成昼半球和夜半球两部分，其中顺着地球自转方向，由夜半球更替到昼半球的半圆线是晨线；由昼半球向夜半球更替的半圆线叫昏线。当200S正午太阳高度为850时，400N正午太阳高度为600时，求太阳直射点的纬度分别为多少？已知500W为某月3号20点，求北京（1160E）的区时为几点？已知东8区为2000年3月1日8点，且比某地点早10小时零16分，求某点的经度、时区、区时、中央经线、地方时。夏至日时，300N、赤道、200S、南极圈、700S的太阳高度是多少？阅读下面材料，回答问题。一轮船在太平洋海域由西向东航行。轮船至东十二区，一孕妇产下一女婴，时间是2001年12月31日11时30分。越过日界线后，又产下一女婴，时间是11时50分。11时55分，孪生姐妹出生的喜讯，通过电报告知了产妇在纽约（西五区）居住的父母和在北京工作的丈夫。奇怪的是，“妹妹”的年龄却比“姐姐”大！1、你能说出孪生姐妹各自的生日吗？2、你能说明“妹妹”年龄大于“姐姐”的道理吗？3、产妇的父母和丈夫分别在什么时间接收到了电报？读图1，图1是以北极为中心的图形，斜线部分为4月30日。判断指出：北京5月1日2时应是哪一幅图？ 北京5月1日12时应是哪一幅图？ ABCD图11200北京5月1日14时应是哪一幅图？ 右图2表示北极，阴影区为3月21日，非阴影区为3月22日。读图并回答：1、NA的经度为 ；NB的经度为 。2、这时北京为3月 日 时。右图3半球四地点在6月22日不同时刻测到的当地太阳位于正南方时的太阳能热水器倾角示意图。读图回答下列问题。1、四地点的地理坐标分别是：A ；B ；C ；D ；2、该日四地点中正午太阳高度由大到小的排序是 ，昼长时间由长到短的排序是 。读“太阳直射点周年变化”示意图，回答：1、太阳直射点位于A点的这一天，地球上正午太阳高度达一年之中最大值的纬度范围是 。太阳直射点从A点移至B点期间，长江径流季节变化正值 期，亚平宁半岛南部气候特点为 。2、太阳直射点位于B点的这一天，北极圈与南极圈上的正午太阳高度角数值相差 度，太阳直射点从B点移至C点期间，地球上的气压带风带向 移动。3、太阳直射点位于C点这一天，