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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：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70S。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：当地的纬度为：70S；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。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（H90|，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70N。（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67N，即极昼范围为67N以北，所以太阳直射在23N纬线上。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，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12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.115W、0B.115W、2326NC.0、0 D.115E、2326S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45题：4、该地的地理坐标是（ ） A、7817N,120EB、6634N,120E C、7817N,116E D、2326N,120E5、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67题。6该地的地理纬度是（）A30NB75NC60ND 8326N7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810题。8、此时，北京时间是（ ）A、3:20B、9:20C、15:20D、21:209、此日，太阳直射点的纬度是（ ）A、0B、5NC、15ND、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1113题。11.此时杭州（约30N）的正午太阳高度角约为（ ）A.39B.81C.29D.7112.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(7855N，1156E)在24小时内拍摄的照片，据此回答1415题14图中太阳高度最低时，北京(116E)的地方时大约是A7时 B18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 A2326N B 1l05N C105S D.赤道16. 图38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.2326NB.4652NC.6634ND.90NA.90NB.6634NC.2326ND.0A.0B.2326NC.90ND.6634NA.2326NB.4652NC.90ND.6634N图39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1718题。17.该地的地理坐标为（ ）A.30N，90EB.1652N，105EC.2326N，120ED.3652N，150E18此地最高气温一般出现在北京时间（ ）A.12：00B.13：00C.14：00D.16：0019 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。 答案：2.22；3.76N、60W 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。 45 解析：夏至日太阳直射2326N，0点时6634N太阳高度为0，所以图中0点时太阳高度为1143的纬度应是7817N。北京时间12时太阳高度最高说明此地为120E故4题选A。7817N 最高太阳高度为3509，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。67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 B16.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（2326N），C曲线12点太阳高度为90，故C点为2326N，此时北极圈上为极昼且12点时太阳高度为4652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：1718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，=2326N,H=8326,H=90-|-|,1=30N，2=1652,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.D19 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（36015/h24h）；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（36030/h12h），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