高中地理正午太阳高度角及其意义

地平面太阳高度角太阳高度角

2021/5/91什么是地平面？

过地面某一点与地球表面的切面思考：点A、B与地心的连线与其切面是一种什么样的几何关系？OAB(垂直)2021/5/92赤道上太阳高度的日变化思考：什么时候太阳高度最大？9时15时18时12时6时正午太阳高度：一天中最大的太阳高度●●2021/5/93二、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°。

2021/5/94答案：A>C>E>B>D答案：B；在晨线上答案：C；极点是不动的[例题]：（1）把图中各点此时的太阳高度由大到小的排列。（2）其中太阳高度为0的是哪个点，为什么？（3）其中太阳高度在一天中不变的是哪个点，为什么？N2021/5/95思考:正午太阳高度是否一定等于90°?太阳光二、正午太阳高度的分布规律

2021/5/96春（秋）分日正午太阳高度的分布规律:从赤道向两极降低,赤道为90°,两极为0°思考：夏（冬）至日不同纬度正午太阳高度的分布规律夏至日,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2021/5/9730①②③0NS60603030306060909000思考:图中①②③分别代表什么时候的正午太阳高度在同一时刻：正午太阳高度从直射点向南北两侧递减1.正午太阳高度的纬度变化规律夏至春分或秋分冬至2021/5/982、正午太阳高度的季节变化规律(同一地点）与直射点移动关系：直射点向该纬度移来，正午太阳高度增大，直射点远离该纬度移去，正午太阳高度减小。(来增去减)判断：北半球12月22日最小，6月22日最大1、北回归线及其以北的地区：夏至日，2、南回归线及其以南的地区：冬至日3、回归线之间的地区：达到最大值冬至日最小。达到最大值，夏至日最小。每年有两次最大值（直射时）2021/5/99正午太阳高度的分布规律

正午太阳高度的纬度变化同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。离直射点越近，太阳高度越大；越远则越小。正午太阳高度的季节变化（同一地点）1、北回归线及其以北的地区：夏至日达到最大值，冬至日最小。2、南回归线及其以南的地区：冬至日达到最大值，夏至日最小3、回归线之间的地区：每年有两次最大值（直射时）规律总结:2021/5/910问：下图折线分别表示三个不同地方的正午太阳高度年

变化情况,其中代表回归线上的是()②30°90°

60°0°●正午太阳高度时间①②③●●2021/5/911【例题】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图，该城市的名称可能是（）

A.巴西利亚B．堪培拉

C.渥太华D．巴格达【审题】图中只有2条代表二至日的两条太阳光线。我们无从证明哪一条是夏至日，哪一条是冬至日。说明知识考察的不是二至日太阳光线的特征。但全年的太阳光线均应该位于二至日之间。如果我们再将补画一条太阳光线（如下图中的红线）【解题】堪培拉是澳大利亚首都，在南归回线以南，渥太华是加拿大首都，在北回归线以北，巴格达是伊拉克首都，也在北回归线以北。只有巴西首都巴西利亚在赤道和南回归线之间，符合题意。

【答案】A

2、二分二至日太阳光线与地理位置关系2021/5/9121、正午太阳高度角的计算：二、正午太阳高度的变化

观察课本24页图1－20。公式：“H=90°－直射点与所求地点纬度之差”（同减异加）[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′2021/5/913三、正午太阳高度的计算２．如图１－20，图中Ａ为太阳直射点，其纬度为δ，Ｂ点的纬度为ч，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ч、太阳直射点纬度δ之间的关系，并归纳求各地正午太阳高度的通用公式。NSBA)H)ч)δ图１－20o太阳光线地平面H=

90°-(ч-δ)当A点与B点在同一个半球时:当所求点B点在直射点A点的南面呢？2021/5/914２．如图１－20，图中Ａ为太阳直射点，其纬度为δ，Ｂ点的纬度为ч，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ч、太阳直射点纬度δ之间的关系，并归纳求各地正午太阳高度的通用公式。SNBA)H)ч)δo地平面太阳光线图１－20H=

90°-(ч+δ)当A点与B点在不同的半球时:公式2：H=

90°-（ч+δ）（当直射点和所求点在不同半球时）总公式：H=

90°-ч+δ（在同一半球取-，不同半球取+。ч为所求地纬度，δ为直射点纬度）2021/5/915三、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。2021/5/916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正午太阳高度角楼房影子2021/5/917kh黑龙江漠河:南北向住宅间距不得小于南方楼高1.8倍.山西太原:南北向住宅间距不得小于南方楼高的1.5倍.海南三亚:南北向住宅间距不得小于南方楼高的1.2倍..《建筑规划设计有关规定》

2021/5/9182.太阳能的利用H水箱集热管调节杆β太阳能热水器的调整集热管应该调整到与地平面呈什么角度？

直射比斜射获得太阳能更多H+β=90°β=90°-H2021/5/9193、太阳能热水器问题【审题】太阳能热水器利用的实质是热水器倾角与正午太阳高度角之和为90°

某中学(360N，1130E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所示，将热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答：当地楼房影子最长时，为使热水器有最好的效果，调节活动支架，使热水器吸热面与地面的夹角为

A．23.50B．59.50

C．66.50D．360

解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，可以求出该日正午太阳高度(H=90-︱36+23.50︱=30.50)，进一步计算出热水器吸热面与地面夹角是59.50。2021/5/9