极昼地区太阳高度的有关计算

高考资源网 您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿 稿酬丰厚 1 极昼地区太阳高度的有关计算 河北省衡水市第十三中学 袁世敏 平时做题中经常遇到在极昼地区给出太阳高度 计算太阳直射点的纬度还有所示 地点的纬度 这些都是难点 很多同学觉的无从下手 本人现把一些窍门 简单的思 路与大家分享 出现极昼地区的太阳高度一般的表示方法主要有以下几种 已知以上几幅图 通常用来计算太阳直射点的纬度 以及图示地区的纬度 我们看一例题 例 1 下图为某日某地地理研究性学习小组绘出的太阳视运动图 已知当太阳位于 甲地时 北京时间为 6 时 回答 当地的纬度为 此日 6 时南极的太阳高度角是 解析 解析 因此地出现极昼 且最小太阳高度为 0 说明当地为出现极昼的最低纬度 设 为 X 则太阳直射点纬度为 90 X 二者纬度相隔 90 X X 根据正午太阳高 度角计算公式 40 90 90 X X 求得当地纬度为 70 S 极点一日之中太阳 高度角保持不变 故此日 6 点南极点的太阳高度角为 20 答案 答案 当地的纬度为 70 S 南极点的太阳高度角为 20 例2 图 1 是当地球运行到远日点附近时 某地在一天当中的太阳高度的变化情况 高考资源网 您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿 稿酬丰厚 2 求 1 该地的地理纬度 2 该日太阳直射点的纬度 解题思路 由于图 1 中显性信息为太阳高度角的极值 正午 12 时最大和 0 时最小 但没有指明太阳直射点的纬度位置 所以不能直接用正午太阳高度角公式 H 90 其中 为当地纬度 为太阳直射点所在的纬度 计算 不过 12 时所在经 线和 0 时所在经线在同一经线圈上 如图 2 不防变换视角 把 0 时经线视为 12 时经线 的延长线 同时令该地与极点的纬度差为 a 这样便把该地 0 时和 12 时的太阳高度角转化 为 12 时经线延长线上 b 点 纬度 90 和 12 时经线上的 a 点 纬度 90 的正 午太阳高度角 进而再用正午太阳高度角公式计算两地 正午太阳高度角 之差 便可巧妙地避开太阳直射点的纬度而把问题解决 解析 由题意可推知时间为 7 月初 该地为极昼 所以该地为北极点附近 参照图 2 解题 1 其中 从而可知 20 因此该地的纬度 为 70 N 2 图 2 中 c 为切点 Hc 0 与 b 点比较 解法同题 1 可得出 c 点的纬度为 67 N 即极昼范围为 67 N 以北 所以太阳直射在 23 N 纬线上 总结总结 从以上例题我们可以得出 如果在出现极昼的地区 已知最高的太阳高度角 高考资源网 您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿 稿酬丰厚 3 和出现极昼的最低太阳高度角简单的方法是 用最大值加上最小值除以 2 得到的就是太阳 直射点的纬度值 如果最低太阳高度角为 0 则所出现极昼的最低的纬度与直射点的纬度 互余 例如如果某地正午太阳高度角为 40 最低太阳高度角为 0 则太阳直射的纬度为 20 出现极昼的纬度为 70 如果最低纬度不是 0 则用出现极昼的最低纬度加上最 低的太阳高度值就可以了 例如如果最高太阳高度角为 43 最低为 3 则太阳直射的纬 度为 23 出现极昼的最低纬度为 67 那么所求的地点纬度为 67 3 70 这是长期做 题所得的规律 当然了 在实际的运算过程中 已知条件会告诉我们是南半球还是北半球 练习 某极地考察团从 A 点沿东北方向到达 B 地 如下左图 到达之日 发现 B 地出 现极昼现象 并发现当日太阳正位于 B 地地平线上 如下右图 此时北京时间为 10 20 已知太阳直射点正在向北移动 回答 1 2 题 1 当日 A 地正午太阳高度角为 2 A 地地理位置为 3 某学校地理小组对地球某区域进行考察 如图 其中 AD 线为晨昏线圈的某一段 他们在 D 点某日发现太阳从正北升起 此时 太阳直射点的地理坐标为 A 115 W 0 B 115 W 23 26 N C 0 0 D 115 E 23 26 S 下下图是某地夏至日全天太阳高度的日变化曲线图 据此回答 4 5 题 高考资源网 您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿 稿酬丰厚 4 4 该地的地理坐标是 A 78 17 N 120 E B 66 34 N 120 E C 78 17 N 116 E D 23 26 N 120 E 5 该地全年正午太阳高度的变化曲线为 下图为某地一天中太阳高度的变化图 据此回答 6 7 题 6 该地的地理纬度是 A 30 N B 75 N C 60 N D 83 26 N 7 该地一年中正午太阳高度最大值哪一天的太阳高度日变化曲线是 下图中的 右图是某日北半球某纬度上不同经度的太阳高度示意图 读图回答 8 10 题 8 此时 北京时间是 A 3 20B 9 20 C 15 20D 21 20 9 此日 太阳直射点的纬度是 A 0 B 5 N C 15 ND N6223 10 此日某时刻 该纬线上的甲 乙两地的太阳高度均为 15 则甲 乙两地之间最短的 地面距离约为 A 1650kmB 3300kmC 4950kmD 6600km 下图中 L 表示南半球某地太阳高度角 读图回答 11 13 题 高考资源网 您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿 稿酬丰厚 5 11 此时杭州 约 30 N 的正午太阳高度角约为 A 39 B 81 C 29 D 71 12 此时相对应的地理现象可能有 A 巴西高原上草场一片枯黄 B 从地中海驶往大西洋的船只 逆风逆水 C 非洲肯尼亚草原上的斑马正在 大规模向北迁徙 D 亚欧大陆等温线向高纬凸出 13 若图示太阳高度角为当地一年中的最大值则 A 两极地区极夜时间将会变短 B 地球上的热带范围将会缩小 C 回归线将穿过我国的海南岛 D 在一年内 风带气压带的移动幅度将会增大 下图是我国某科考队员在黄河站 78 55 N 11 56 E 在 24 小时内拍摄的照片 据 此回答 14 15 题 14 图中太阳高度最低时 北京 116 E 的地方时大约是 A 7 时 B 18 时 56 分 C 6 时 56 分 D 17 时 15 拍摄时太阳直射点的纬度位置最有可能在 A 23 26 N B 1l 05 N C 1 05 S D 赤道 16 图 3 8 中四条曲线分别表示 A B C D 四地 6 月 22 日太阳高度的全天变化情况 据此判断下列各选项中 对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是 A 23 26 NB 46 52 NC 66 34 ND 90 N 高考资源网 您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿 稿酬丰厚 6 A 90 NB 66 34 NC 23 26 ND 0 A 0 B 23 26 NC 90 ND 66 34 N A 23 26 NB 46 52 NC 90 ND 66 34 N 图 3 9 是我国西藏某地 6 月 22 日太阳高度的日变化示意图 未考虑海拔等因素 据此回答 17 18 题 17 该地的地理坐标为 A 30 N 90 EB 16 52 N 105 E C 23 26 N 120 ED 36 52 N 150 E 18 此地最高气温一般出现在北京时间 A 12 00B 13 00C 14 00D 16 00 19 某飞机在某纬线上以每小时 15 的速度向东飞行 下图为飞机上观测到的某时段太阳 高度变化曲线 1 若此时岳阳午后出现对流雨天气 则飞机飞越的纬度是 直射点的纬度 为 北京时间 14 00 时 飞机飞越地区的经线经度为 该条经线在南 北极圈间的部分 由南向北昼长的变化趋势是 参考答案参考答案 1 2 解析 因为在此以极点为中心的图中 A 点沿东 地球只自转的方向 北方向 到达 B 地 即地球是逆时针方向旋转 故该地位于北半球 且到达 B 地时 B 地出现极 昼现象 并发现当日太阳正位于 B 地地平线上 说明 B 点为当日出现极昼的最低纬度 因此太阳直射点的纬度为 90 82 8 北纬 太阳直射点纬度与出现极昼或极 夜纬度相加为 90 A 点正午太阳高度角为 90 76 8 22 经度可根据题 目中北京时间来确定 到达 B 地时当地地方时为 0 点 因为 B 点正值极昼 太阳此时 正在的 B 点地平面上 下图为有地平面的太阳的视运动图 高考资源网 您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿 稿酬丰厚 7 答案 2 22 3 76 N 60 W 3 解析 从题目中可知太阳在 D 点是从正北方升起的 因此 太阳直射在北半球 而题目答案是唯一的 B 4 5 解析 夏至日太阳直射 23 26 N 0 点时 66 34 N 太阳高度为 0 所以图中 0 点时太阳高度为 11 43 的纬度应是 78 17 N 北京时间 12 时太阳高度最高说明此地为 120 E 故 4 题选 A 78 17 N 最高太阳高度为 35 09 其纬度位置正好处于极点到极圈 之间的一半 因此其极夜的时间约为极点的一半 故 5 题选 B 6 7 解析 根据图示可知此地刚好出现极昼现象 即此地的正午太阳高度为 30 我 们知道只有极圈内才有极昼现象 所以可以排除 A 和 C 而 D 要是出现图中的情况 必须 是夏至日时 而此时不是 故 6 选 B 此地在极圈里 所以在夏至日这一天中的太阳高度 要大于 0 而且有变化 故 7 题选 C 8 A 9 C 10 B 11 A 12 B 13 B 14 C 15 B 16 解析 此题考查太阳高度的日变化和读图分析能力 根据题意和图中信息 6 月 22 日太阳直射北回归线 23 26 N C 曲线 12 点太阳高度为 90 故 C 点为 23 26 N 此时北极圈上为极昼且 12 点时太阳高度为 46 52 对应 B 北极点上为 极昼且太阳高度为常数 对应 A 赤道上昼夜等长 故 D 为赤道 因此选 答案 17 18 解析 此题主要考查太阳高度的日变化规律和地方时的计算 根据题 意 23 26 N H 83 26 H 90 1 30 N 2 16 52 根据 西藏的经纬度位置 第 6 题选 A 一天中最高气温出现在当地 14 时 而当地地方 时比北京时间晚 2 个小时 故北京时间为 16 时 气温最高 选 D 项 答案 17 A 18 D 19 解析 飞机若静止 它会随地球自转而有 15 h 的向东运动 此时飞机所过的 一个太阳日为 24 小时 360 15 h 24h 飞机若以 15 h 的速度向东飞行 其速 度与地球自转速度叠加 和速度即为 30 h 此时飞机所过的一个太阳日为 12 小时 360 30 h 12h 即相对飞机而言 太阳视运动一周的时间为 12 小时 这 12 个 小时的太阳视运动圈中 太阳最低点和最高点之间的时间间隔为 6 个小时 只有在这 6 个 小时内且必须是从最低点到最高点 太阳高度才可能连续 6 个小时上升 因此 图中太阳 高度变化曲线的最低点即为该地当天的最小太阳高度 最高点为该地当天的最大太阳高度 依据最小 最大太阳高度计算公式 可列如下二元一次方程组 设当地纬度为 太阳直 射点纬度为 15 90 85 25 9