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地球公转的意义之 正午太阳高度 正午太阳高度 1 概念太阳高度 太阳光线在当地地平面的夹角 正午太阳高度 当地地方时为12 00时的太阳高度 也是一天中最大太阳高度 h 日出 地方时正午12点 日落 一天中早晚的太阳高度角小 中午的太阳高度角大正午太阳高度角就是一日内最大太阳高度 即当地地方时12点的太阳高度角 2 正午太阳高度的变化规律 空间变化 在同一时间 正午太阳高度随纬度的变化 同时不同地 时间变化 在同一地点 正午太阳高度随季节的变化 同地不同时 北半球春秋分日北半球夏至北半球冬至 空间变化规律 纬度变化规律 在同一时间 正午太阳高度随纬度的变化 春 秋分日 由赤道向南北两侧递减夏至日 由北回归线向南北两侧递减冬至日 由南回归线向南北两侧递减 正午太阳高度的纬度分布规律 由直射点向南北两侧对称递减 0 23 26 N 23 26 S 66 34 N 66 34 S 90 90 S A B 正午太阳高度的纬度分布规律 由直射点向南北两侧对称递减 北半球夏至二分日北半球冬至 同一时间 离太阳直射点所在纬度越近 当地正午太阳高度越大 66 34 90 N 90 66 34 43 08 43 08 0 0 C 23 26 23 26 30 60 90 2 正午太阳高度的变化规律 空间变化 在同一时间 正午太阳高度随纬度的变化 例1 夏至日 下列四地正午太阳高度最大的是A海口B武汉C广州D北京 同一时间 离太阳直射点所在纬度越近 当地正午太阳高度越大 30 60 0 太阳高度从太阳直射点向四周减小 正午太阳高度 从太阳直射的纬线向南北递减 a 若太阳直射在赤道上 N S为极点 NOS为一条完整的经线 则该经线为地方12时 经线NOS上所有点对应的太阳高度值均为正午太阳高度值 H 1 过圆心的横线为直射点的纬线 过圆心的竖线的大部分为直射点所在经线 b 若太阳直射点不在赤道上 则A B不为极点 但A B在同一个经线圈上 A B的纬度值与太阳直射点的纬度值互余 该经线圈的大部分 右图中NOA经线 为12时 经线NOA上所有点对应的太阳高度值均为正午太阳高度值 H 另一部分 图中的NB 为0 或24时 出现极昼现象 太阳高度等值线图 季节变化规律 南回归线及其以南地区 北回归线及其以北地区 达到全年最小 达到全年最大 90 N23 26 N0 23 26 S90 S 时间变化规律 在同一地点 正午太阳高度随季节的变化 90 N23 26 N0 23 26 S90 S P 达到全年最大 达到全年最小 P 季节变化规律 南回归线至赤道之间地区 北回归线至赤道之间地区 达到全年最小 达到全年最大 90 N23 26 N0 23 26 S90 S 时间变化规律 在同一地点 正午太阳高度随季节的变化 90 N23 26 N0 23 26 S90 S P 达到全年最大 达到全年最小 P 季节变化规律 赤道地区 达到全年最小 达到全年最小 90 N23 26 N0 23 26 S90 S 时间变化规律 在同一地点 正午太阳高度随季节的变化 P 达到全年最大 同一地点 离最大正午太阳高度所处日期越近 当日正午太阳高度越大 正午太阳高度随季节变化规律 正午太阳高度的季节变化 H6 22达最大 12 22达最小 H6 22达最小 12 22达最大 一年两次H 90 12 22达最小 6 22达最小 回归线与极圈之间太阳高度年较差46 52 回归线之间太阳高度年较差23 26 当地地理纬度 例3 分析石牌 30 N 全年的正午太阳高度的变化情况 与6月22日的日期差 7月1日 6月1日 例2 下列四个日期中石牌正午太阳高度最大与最小的分别是 A1 1B12 1C6 1D7 1 D A 与12月22日的日期差 1月1日 12月1日 下图为北半球某地太阳高度角示意图 此日长沙 约28 N 113 E 正午太阳高度约为 A 21 B 81 C 28 D 83 D 如下图中 当a c值相差20 时 该地的纬度值是 A 23 NB 63 NC 43 5 ND 27 N B 解析 解答本题的关键 一是明确正午太阳高度的计算方法 即H 90 纬度差 二是明确图的含义 从图中可以看出 图中地点夏至日正午太阳高度达最大值 冬至日正午太阳高度达最小值 说明该地一定位于北回归线以北 解析 其数值必定为23 5 由题意知 a c之差为20 则a的数值为3 5 即该地冬至日的正午太阳高度为3 5 根据前面所述公式可以求出该地点的纬度为63 N 解析 其数值必定为23 5 由题意知 a c之差为20 则a的数值为3 5 即该地冬至日的正午太阳高度为3 5 根据前面所述公式可以求出该地点的纬度为63 N 答案 63 N 同一地点 离最大正午太阳高度所处日期越近 当日正午太阳高度越大 2 变化规律 空间变化 正午太阳高度的纬度分布规律 由直射点向南北两侧对称递减 时间变化 正午太阳高度的季节变化规律 同一时间 离太阳直射点 最大正午太阳高度 所在纬度越近 当地正午太阳高度越大 3 正午太阳高度的计算 如右图 图中A为太阳直射点 其纬度为 B点纬度为 H为B点的正午太阳高度 请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度 太阳直射点纬度 之间的关系 并归纳求各地正午太阳高的通用公式 H 90 3 正午太阳高度的计算 如右图 图中A为太阳直射点 其纬度为 B点纬度为 H为B点的正午太阳高度 请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度 太阳直射点纬度 之间的关系 并归纳求各地正午太阳高的通用公式 H 90 H 90 表示所求地的地理纬度 表示直射点的地理纬度 两地在同一半球取减号 两地在不同半球取加号 同 异 所求地和直射地的纬度差 3 正午太阳高度的计算 A地正午太阳高度 90 A地纬度与太阳直射点的纬距 例4 夏至日和冬至日石牌 30 N 的正午太阳高度各是多少 31 N 0 23 26 N 23 26 S 夏至纬度差为 30 23 26 冬至纬度差为 30 23 26 夏至日石牌的正午太阳高度为 90 30 23 26 83 26 冬至日石牌的正午太阳高度为 90 30 23 26 36 34 3 正午太阳高度的计算 2 确定房屋朝向为了获得更充足的太阳光线 确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关 规律 北回归线以北地区 正午太阳位于南方 房屋朝南 南回归线以南地区 正午太阳位于北方 房屋朝北 3 判断日影长短及方向日影朝向与太阳照射方向相反 日影长度与太阳照射角度成反相关关系 规律 正午太阳高度越大 日影越短 反之 正午太阳高度越小 则日影越长 4 正午太阳高度相关知识的应用 1 确定纬度 练习 夏至日某地的正午H 66 34 则该地的地理纬度是多少 0 纬线或46 52 N 赤道地区 达到全年最小 达到全年最小 90 N23 26 N0 23 26 S90 S P 达到全年最大 3 判断日影长短及方向日影朝向与太阳照射方向相反 日影长度与太阳照射角度成反相关关系 规律 正午太阳高度越大 日影越短 反之 正午太阳高度越小 则日影越长 ll 冬至夏至 max min ll 春分秋分 影子朝北与朝南一样多 实际上朝北少于朝南 南回归线至赤道之间地区 北回归线至赤道之间地区 达到全年最小 达到全年最大 90 N23 26 N0 23 26 S90 S 90 N23 26 N0 23 26 S90 S P 达到全年最大 达到全年最小 P ll 夏至冬至 max min l min max ll 直射日 冬至夏至 l 直射日 影子朝北多余朝南 影子朝南多余朝北 南回归线及其以南地区 北回归线及其以北地区 达到全年最小 达到全年最大 90 N23 26 N0 23 26 S90 S 90 N23 26 N0 23 26 S90 S P 达到全年最大 达到全年最小 P 冬至夏至 max max min min ll ll 夏至冬至 影子全年朝北 影子全年朝南 2011 厦门 图9示意某地某物体的日影长度和朝向 读图完成下题 1 若a b表示二至日正午日影 则该地位于 A 0 一23 26 NB 0 一23 26 SC 23 26 66 34 ND 23 26 66 34 S 日影朝北 长度较长 北半球 答案 A 日影朝南 长度较短 说明位于回归线之间地区 说明应是当地冬至日的日影 例5 某学校操场上 O处有一垂直于地面的旗杆 OP表示正午时旗杆在地面的影子 其长度随季节发生变化 6月22日缩短为零 M处有一棵树 OM垂直于OP 读图回答 1 月日OP最长 三个月后 该地昼夜长短状况是 2 M处的树位于旗杆的方向 其精确的纬度是 北 东 1222 昼夜等长 正东 23 26 例6 北纬38 一开阔平地上 在楼高为h的楼房北面盖新楼 欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡 两楼距离不小于 1999年广东卷 A htan 90 38 B htan 90 38 23 5 C hcot 90 38 D hcot 90 38 23 5 4 设计楼间距 解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度 和影长 楼间距离 h cot 兴建房屋时 应该使房屋的朝向与当地子午线成30 60 夹角 4 正午太阳高度相关知识的应用 5 计算热水器的安装角度读下图 观察 思考 理解 要想最大限度地利用太阳能资源 就必须通过对集热面与地面夹角a的调整 使集热面与太阳光线始终垂直 由于太阳光线与地面的夹角H即当地的太阳高度角 故夹角a与H互为余角 安装角度a 90 H 当地某日正午太阳高度角 当地某日正午太阳高度角的余角 纬度间隔 H h 31 90 H 90 90 31 例7 孝感高中 31 N 某教工宿舍楼顶安装太阳能热水器 为了使热水器最大限度的获得太阳光热 集热管与楼顶的夹角应是多少 当地纬度与直射点纬度之差 集热管 板 例8 某校所在地 120 E 40 N 安置一台太阳能热水器 为了获得最多的太阳光热 提高利用效率 需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角 下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是 正午太阳高度 4 正午太阳高度相关知识的应用 1 概念 3 正午太阳高度的计算 2 正午太阳高度的变化规律 空间变化 时间变化 小结 1 确定纬度 2 确定房屋朝向 3 判断日影长短及方向 4 设计楼间距 5 确定太阳能热水器的安装角度 H 90 07宁夏卷 我国某校地理兴趣小组的同学 把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图 回答 A B C D 2 当 地正午太阳高度达到最大值时A 地球公转的速度较慢B 其他三地正午太阳所在方向不同C 该学校所在地天气炎热D 太阳在地球上的直射点将北返 C D 高考对接 1 可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是 07江苏高考卷 某地是我国重要的人工多层经济林区 下图为该地 某日太阳处在最高位置时的示意图 此时北京时间为12 40 树影遮挡地被植物的面积在一年中达到正午时的最大 该地位于 A 45 N 110 EB 21 34 N 110 EC 45 N 130 ED 21 34 N 130 E 这一天 A 太阳距离地球最远B 江苏省各地昼长夜短C 晨昏线与极圈相切D 正午太阳高度由赤道向南北两侧递减 C B 强化专练3 2009 浙江文综 下图中 当a c值相差20 时 该地的纬度值为 某地一年内正午太阳高度的变化曲线示意图A 23 NB 63 NC 43 5 ND 27 N 解析解答本题的关键一是明确正午太阳高度的计算方法 即H 90 纬度差 纬度差指所求地点与太阳直射点之间的纬度差 若两点在同一半球 纬度差为两地纬度值相减 若两点分别在南 北半球 纬度差为两地纬度值相加 二是明确图的含义 从图中可以看出 图中地点夏至日正午太阳高度达最大值 冬至日正午太阳高度达最小值 说明该地一定位于北回归线以北 图中c表示的是该地夏至日与二分日正午太阳高度之差 由于该点位于北回归线以北 其数值必定为23 5 由题意知 a c之差为20 则a的数值为3 5 即该地冬至日的正午太阳高度为3 5 根据前面所述公式可以求出该地点的地理纬度为63 N 答案B 2010 安徽 11月22日 某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时 发现甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部 如图9所示 在甲楼顶层GPS测得纬度为31 8366 经度为117 2179 高程为96m 完成29 30题 29 隔25小时再次观测时 甲楼阴影可遮挡乙楼A 二层西部B 四层东部C 五层西部D 七层东部 B 30 此后一个月内 A 法国进入冷饮畅销期B 广东省进入雨季C 澳大利亚播种冬小麦D 云南省昼短夜长 D 解题思路 29 甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部 判断图示时刻为当地正午 并由甲地日影朝向正北方向 判断该地为北半球 隔25小时后 为11月23日13时 太阳向西南方向移动一点 且太阳高度降低一些 故楼影向东北方向移动 且楼影变长一些 日期 纬度数与方向 解题思路 30 11月22日以后一个月 仍为北半球冬半年 太阳直射点位于南半球 云南省昼短夜长 北半球夏半年 法国冷饮畅销 广东省进入雨季 澳大利亚冬小麦播种季节为北半球春季 答案 29 B30 D 例3 2