光照图太阳高度角专题

光照图太阳高度角专题【重点回顾】太阳高度角的变化一、太阳高度角与正午太阳高度角①太阳高度（太阳高度角）：太阳光线与地平面之间的夹角。在昼半球上的各地，太阳高度总是大于0°,即太阳在地平线之上；在晨昏线上的各地，太阳高度角等于0°，即太阳正好位于地平线上；夜半球上的各地，太阳高度小于0°,即太阳位于地平线之下。②正午太阳高度角：是一天内太阳高度的最大值，地方时为12点时（当地正午）太阳最高。直射点（正午）太阳高度为90°，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧逐渐降低。（注意：同一纬线上各点正午时太阳高度相同）③某一时刻，太阳高度相同的点有无数个，即以直射点为圆心，以90°-高度角）的角距离为半径的圆。④某一时刻，正午太阳高度相同的点可能有两个，也有可能只有一个。（位于同一经线上，与直射纬线之间的角距离相同）。二、正午太阳高度的时空规律总结.纬度分布规律（如下图）：春秋二分日：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。.季节变化规律（如下图）：①北回归线及其以北地区的正午太阳高度的变化：注：北回归线上一年中有一次直射，即6月22日的正午太阳高度角为900。②南回归线及其以南地区的正午太阳高度的变化：注：南回归线上一年中有一次直射，即12月22日的正午太阳高度角为90。。③南、北回归线之间的正午太阳高度的变化：一年中有两次太阳直射赤道一一北回归线：赤道〜南回归线：注：赤道上有两次直射，即3月21日、9月23日的正午太阳高度角为900；有两次最小值，即6月22日、12月22日的正午太阳高度角为66034,。三、计算公式：①H=90°-|6-0|,6表示所求点纬度，0表示太阳直射点纬度。16-0|可以看作所求点与太阳直射点之间的“距离”（纬度差），这个“距离”越小，则正午太阳高度越大。②1=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）。四、正午太阳高度角问题的综合应用：.楼房间距的问题：北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系如图所示，（H为冬至日当地的正午太阳高度）L应大于等于h・cotH。.热水器的角度问题：太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度的余角。如图所示，a+H=90°时效果最佳。.正午太阳高度与正午影子的朝向：其基本原理是影子与太阳光线的照射方向相反，当某人在北回归线上时，他被太阳直射，影子为一点，当直射点在北回归线以南时，他的正午影子始终朝正北。【概念辨析】太阳高度与正午太阳高度太阳高度：太阳高度角的简称，表示太阳光线与当地地平面的倾角，即看太阳的仰角。正午太阳高度：一天中太阳最高时的高度，即当地正午时的太阳高度。任一瞬间，全球各地的昼夜状态，都可以用太阳高度来表示。一天中，太阳高度从日出时开始由0°增大，至正午时分达到最大；之后，又开始减小，直到日落时又变为0°；夜晚时的太阳高度为负值。同一纬度同一天正午太阳高度相等。同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南、北两侧递减。太阳直射点所在的纬线上正午太阳高度最大，为90°。【疑难解析】等太阳高度线图的判读等太阳高度线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，判读时需掌握以下方法，有助于正确解答问题：.图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；通过该点的经线即太阳直射的经线，地方时是12点；通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为90°。.在太阳直射的经线上，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度，据此可计算该经线上某一点的纬度数值。如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度；如果太阳直射点不在赤道，则太阳高度相差多少度，经度的差值一定大于太阳高度的差值，以此推算该纬线上某一点的经度和地方时。.如果图中标注了太阳高度的数值，则视具体数值而判断：一是最外侧的大圆圈为0°等太阳高度线，即为晨昏线，一般是太阳直射经线以东最大的半圆为昏线，以西最大的半圆为晨线；二是图中最大的圆圈不是0°等太阳高度线，因此，也就不是晨昏线。如果没有标注太阳高度的数值，在图中最外侧的大圆圈上太阳高度为0°,即晨昏线。.由于太阳直射经线上太阳高度南北跨度为180度，当太阳直射赤道时，此经线最北点为北极，最南点为南极；太阳直射北半球时，北极点在最北点以南，图上没有南极点；太阳直射南半球时，相反。【帮你归纳】正午太阳高度变化规律随纬度变化规律：由直射点向南北两侧递减。随季节变化规律：每年夏至日，北回归线以北的纬度带H达最大。南回归线以南的纬度带H达最小值；每年冬至日，北回归线以北的纬度带H达最小。南回归线以南的纬度带H达最大值。一、太阳高度角与正午太阳高度角的概念太阳高度角是我们观察太阳时的仰角，也就是太阳光线与地面之间的夹角（如图1所示）。由于地球的自转，造成太阳东升西落，太阳高度角在一日内不断发生变化（如图2所示）；正午（地方时为12时）太阳位于上中天时，太阳的高度角达到最大值H，我们将此时的太阳高度角称为该日的正午太阳高度角。2.正午太阳高度角的分布规律(1)某日的空间分布同一纬线上各地此日的正午太阳高度角相同。纬度相差多少，正午太阳高度角也相差多少.比较某日两点的正午太阳高度大小，须比较两点中哪点离太阳直射纬线近，近者正午太阳高度角大。注：等太阳高度线图的判读等太阳高度线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，判读时需掌握以下方法，有助于正确解答问题：.图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；通过该点的经线即太阳直射的经线，地方时是12点；通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为90度。正午太阳高度的分布规律从太阳直射的纬线向南北逐渐降低。根据太阳直射纬线推断直射点所在的半球及季节，并判断与之相关的地理现象。注意区别太阳高度和正午太阳高度分布规律的不同。.在太阳直射的经线上，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度，据此可计算该经线上某一点的纬度数值；如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度；如果太阳直射点不在赤道，则太阳高度相差多少度，经度的差值一定大于太阳高度的差值，以此推算该纬线上某一点的经度和地方时。.如果图中标注了太阳高度的数值，则视具体数值而判断：一是最外侧的大圆圈为0°等太阳高度线，即为晨昏线，一般是太阳直射经线以东最大的半圆为昏线，以西最大的半圆为晨线；二是图中最大的圆圈不是0噂太阳高度线，因此，也就不是晨昏线。如果没有标注太阳高度的数值，在图中最外侧的大圆圈上太阳高度为0°，即晨昏线。4.由于太阳直射经线上太阳高度南北跨度为180度，当太阳直射赤道时，此经线最北点为北极，最南点为南极；太阳直射北半球时，北极点在最北点以南，图上没有南极点；太阳直射南半球时，相反(2)年变化由于太阳直射点在南北回归线之间作回归运动，某地到太阳直射纬度的距离发生变化，其正午太阳高度角随之变化。在太阳直射点移近该地所在纬线的时段，该地正午太阳高度角递增；反之，该地正午太阳高度角递减。若某地在北回归线以北(或南回归线以南)，则其正午太阳高度角分别在夏冬至日达最大、最小值。若某地在南北回归线之间，则一年内有两次太阳直射，正午太阳高度角最大值达90°；在冬夏至日达到两次极小值。3.特殊地点的正午太阳高度注：正午太阳高度的变化，是由于太阳直射点的南北移动而引起的。太阳高度分布的规律，一般是从太阳直射点的地方向南北侧计算的。在太阳直射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。一个地方的正午太阳高度就是该地一日内最大的太阳高度。太阳高度因纬度不同而分布的规律是：春秋二分日太阳高度由赤道向南北方向逐渐降低；6月22日由北回归线向南北方向逐渐降低；12月22日由南回归线向南北方向逐渐降低。太阳高度随季节的变化而变化的规律是:在北回归线以北的地方，每年6月22日前后正午太阳高度达到最大值，每年12月22日前后达到最小值；在南回归线以南的地方，每年12月22日前后正午太阳高度达到最大值，每年6月22日前后达到最小值；在南、北回归线上的各地，每年有一次受到太阳直射；在南北回归线之间的各地，每年有两次受到太阳直射；地球上的其它地方全年均无太阳直射（1）极点的正午太阳高度如下图所示，出现极昼的北极点，一日内太阳高度不变，（正午）太阳高度等于直射点的地理纬度a。(2)与晨昏面相切的纬线上的正午太阳高度如上图所示，A点所在纬线与晨昏面相切，其纬度应为90°-a,计算可得该日其正午太阳高度为2a。上述两地的太阳周日视运动为下图所示。三、有关太阳高度角问题的类型与解题思路太阳高度角类问题可以归纳为三种基本类型：比较某时刻不同地点的太阳高度、比较某日不同纬度的正午太阳高度、探究某地正午太阳高度的年变化规律。此外，因为各地正午太阳高度的大小取决于太阳直射纬度，而太阳直射纬度又影响昼夜长短、季节变化，因此，正午太阳高度问题常与昼夜长短、季节判断问题联系在�起；特定日期某时刻各地太阳高度角的大小取决于太阳直射点的经度，因此比较各地太阳高度角的大小常和时刻的计算联系在一起。下面对太阳高度角的具体运用举例进行讲解。例1：下图为地球上某时刻太阳高度分布示意图，图中粗线为等太阳高度线，读图回答下列问题。.此时北京时间为A.7时B.15时C.17时D.21时.若①②两点经度相同，②③两点纬度相同，则此时刻的太阳高度A.①V③B.①二②C.②二③D.①〉②.此时A.PM为昏线,PN为晨线B.新一天的范围约占全球的1/8C.新一天的范围约占全球的7/8D.全球昼夜平分4.此时Q点太阳高度的日变化图是解题思路：第1题，根据图中某时刻太阳高度的分布规