10.09.02 高三地理《地球运动的地理意义-太阳高度》

1、主讲：汤江波主讲：汤江波 公转意义公转意义 （4）常见日照图的判读）常见日照图的判读 确定南、北极：在侧视图上，通常是上北下南；确定南、北极：在侧视图上，通常是上北下南； 从自转方向上看，逆时针自转者为北极，顺时针自转从自转方向上看，逆时针自转者为北极，顺时针自转 者为南极。者为南极。 确定太阳直射点位置：太阳直射点是昼半球的确定太阳直射点位置：太阳直射点是昼半球的 中心点。中心点。 确定特殊点的地方时：晨线与赤道交点的地方确定特殊点的地方时：晨线与赤道交点的地方 时为时为6时；昏线与赤道交点的地方时为时；昏线与赤道交点的地方时为18时；太阳直射时；太阳直射 点所在经线的地方时为点所在经线的地

2、方时为12时，与此正相对经线的地方时，与此正相对经线的地方 时为时为0时。时。 确定太阳出没时刻：某地日出时刻是该地所在确定太阳出没时刻：某地日出时刻是该地所在 纬线与晨线交点的时刻；日没时刻是该地所在纬线与纬线与晨线交点的时刻；日没时刻是该地所在纬线与 昏线交点的时刻。赤道上全年都是昏线交点的时刻。赤道上全年都是6时日出，时日出，18时日时日 落；在极昼、极夜的区域则没有日出、日落现象。落；在极昼、极夜的区域则没有日出、日落现象。 确定昼夜长短：由晨昏线分割的同一纬线上昼确定昼夜长短：由晨昏线分割的同一纬线上昼 弧与夜弧的长短决定昼长和夜长，可以通过读经度差弧与夜弧的长短决定昼长和夜长，可以

3、通过读经度差 数进行判断。数进行判断。 确定太阳高度：正午太阳高度以直射点为中心确定太阳高度：正午太阳高度以直射点为中心 向南北两侧逐渐递减，各地正午太阳高度等于向南北两侧逐渐递减，各地正午太阳高度等于90度减度减 去该地纬度与太阳直射点纬度的差。晨昏线上的太阳去该地纬度与太阳直射点纬度的差。晨昏线上的太阳 高度为高度为0。 （5）昼夜长短与日出日落时刻）昼夜长短与日出日落时刻 一个地区一天的日出和日落时间反映了该日的一个地区一天的日出和日落时间反映了该日的 昼夜长短状况，一天中上午和下午的时间是等长的，昼夜长短状况，一天中上午和下午的时间是等长的， 因此已知某地一天的昼长可求出该日的日出、日

4、落因此已知某地一天的昼长可求出该日的日出、日落 时间，其方法为：时间，其方法为： 日出时间日出时间 = 12 昼长昼长/2 日落时间日落时间 = 12 + 昼长昼长/2 沉思熟虑例沉思熟虑例8：（09福建）读图，完成（福建）读图，完成（1）（3）题。）题。 （1）若）若EF为赤道，为赤道，P点出现极昼现象，则太阳直射的点出现极昼现象，则太阳直射的 范围是：范围是： A0 20N B0 20S C20N 2326N D20S 2326S 【解析】【解析】该题关键是对该题关键是对P点出现极昼现象和刚好出现点出现极昼现象和刚好出现 极昼现象的区别，极昼现象的区别，P点出现极昼现象可能的情况包括点出现

5、极昼现象可能的情况包括 刚好出现极昼现象和刚好出现极昼现象和P点及其以南的部分地区也出现点及其以南的部分地区也出现 极昼现象。极昼现象。P点刚好出现极昼现象时，由图中信息可点刚好出现极昼现象时，由图中信息可 知知P点纬度为点纬度为70N，即太阳直射，即太阳直射 在在20N，P点及其以南的部分地点及其以南的部分地 区出现极昼现象的最大范围是北区出现极昼现象的最大范围是北 极圈及其以北出现极昼现象，即极圈及其以北出现极昼现象，即 太阳直射在太阳直射在2326N，所以，所以P点点 出现极昼现象，太阳直射的范围出现极昼现象，太阳直射的范围 是是20N 2326N，选，选C。 沉思熟虑例沉思熟虑例8：（

6、09福建）读图，完成（福建）读图，完成（1）（3）题。）题。 （1）若）若EF为赤道，为赤道，P点出现极昼现象，则太阳直射的点出现极昼现象，则太阳直射的 范围是：范围是： A0 20N B0 20S C20N 2326N D20S 2326S C 沉思熟虑例沉思熟虑例8：（09福建）读图，完成（福建）读图，完成（1）（3）题。）题。 （2）若）若EF为地球公转轨道平面，为地球公转轨道平面，PQ为地轴，下列变为地轴，下列变 化可信的是：化可信的是： A福州冬季均温升高福州冬季均温升高 B北温带范围变小北温带范围变小 C全球极夜范围扩大全球极夜范围扩大 D悉尼（约悉尼（约34S）夏季昼变长）夏季昼

7、变长 【解析】【解析】EF为地球公转轨道平面，为地球公转轨道平面，PQ为地轴，作地为地轴，作地 轴的垂直线轴的垂直线KL（如下图），即（如下图），即KL为赤道，则此时黄为赤道，则此时黄 赤交角为赤交角为20，即黄赤交角比原来变小了，则南北回，即黄赤交角比原来变小了，则南北回 归线的纬度为归线的纬度为20S/N，南北极圈的纬度为，南北极圈的纬度为70S/N， 所以北温带的范围变大，全球极夜范围缩小，福州冬所以北温带的范围变大，全球极夜范围缩小，福州冬 季时离太阳直射点最远的距离季时离太阳直射点最远的距离 （冬至日太阳直射在（冬至日太阳直射在20S）变）变 近了，则福州冬季均温升高；近了，则福州冬

8、季均温升高； 悉尼（约悉尼（约34S，在南半球）夏，在南半球）夏 季离太阳直射点最近（冬至日季离太阳直射点最近（冬至日 太阳直射在太阳直射在20S）的距离变远）的距离变远 了，则晨昏线与地轴夹角变小，了，则晨昏线与地轴夹角变小， 昼夜差距缩小了，因而悉尼夏季昼夜差距缩小了，因而悉尼夏季 昼变短了，即选昼变短了，即选A。 沉思熟虑例沉思熟虑例8：（09福建）读图，完成（福建）读图，完成（1）（3）题。）题。 （2）若）若EF为地球公转轨道平面，为地球公转轨道平面，PQ为地轴，下列变为地轴，下列变 化可信的是：化可信的是： A福州冬季均温升高福州冬季均温升高 B北温带范围变小北温带范围变小 C全球

9、极夜范围扩大全球极夜范围扩大 D悉尼（约悉尼（约34S）夏季昼变长）夏季昼变长 A 沉思熟虑例沉思熟虑例8：（09福建）读图，完成（福建）读图，完成（1）（3）题。）题。 （3）若）若O为北极点，为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两个交为晨昏线与某纬线的两个交 点，则点，则E点的时间可能为：点的时间可能为： A5月月23日日8时时 B6月月22日日18时时 C11月月23日日6时时 D12月月22日日18时时 【解析】【解析】O为北极点，为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两个为晨昏线与某纬线的两个 交点，则可知弧交点，则可知弧HMP和和HQP（如下图）对应该纬线上（如下图）对应该纬线上 昼弧或

10、夜弧，则有两种情况：昼弧或夜弧，则有两种情况：弧弧HMP为昼弧，则北为昼弧，则北 半球昼短夜长，半球昼短夜长，M所在经线平分白天即地方时为所在经线平分白天即地方时为12时，时， E点位于点位于M点的东侧，经度相差点的东侧，经度相差90，即，即E点的时间为点的时间为 18时，选项中有时，选项中有B、D项满足，但由于项满足，但由于6月月22日北半球日北半球 昼长夜短，不符合条件，即只有昼长夜短，不符合条件，即只有 D项满足；项满足；弧弧HMP为夜弧，则为夜弧，则 北半球昼长夜短，北半球昼长夜短，M所在经线平所在经线平 分黑夜即地方时为分黑夜即地方时为0时，时，E点位于点位于 M点的东侧，经度相差点

11、的东侧，经度相差90，即，即 E点的时间为点的时间为6时，选项中只有时，选项中只有C 项满足，但由于项满足，但由于11月月23日北半球日北半球 昼短夜长，即昼短夜长，即C项不可能。所以项不可能。所以 最终答案选最终答案选D。 沉思熟虑例沉思熟虑例8：（09福建）读图，完成（福建）读图，完成（1）（3）题。）题。 （3）若）若O为北极点，为北极点，H、P为晨昏线与某纬线的两个交为晨昏线与某纬线的两个交 点，则点，则E点的时间可能为：点的时间可能为： A5月月23日日8时时 B6月月22日日18时时 C11月月23日日6时时 D12月月22日日18时时 D 主讲：汤江波主讲：汤江波 太阳高度太阳高

12、度 1、太阳高度：太阳高度：太阳光线与地平面之间的夹角，太阳光线与地平面之间的夹角， 叫做太阳高度角（如图所示），简称太阳高度。叫做太阳高度角（如图所示），简称太阳高度。 1、太阳高度：太阳高度：太阳光线与地平面之间的夹角，太阳光线与地平面之间的夹角， 叫做太阳高度角（如图所示），简称太阳高度。叫做太阳高度角（如图所示），简称太阳高度。 昼夜交替表现为太阳高度昼夜交替表现为太阳高度 的日变化，在昼半球（即白天）的日变化，在昼半球（即白天） 上的各地，太阳高度大于上的各地，太阳高度大于0， 太阳直射点的太阳高度为太阳直射点的太阳高度为90； 在晨昏线（即早晨或黄昏）上在晨昏线（即早晨或黄昏）上

13、的各地，太阳高度等于的各地，太阳高度等于0；在；在 夜半球（即黑夜）上的各地，夜半球（即黑夜）上的各地， 太阳高度小于太阳高度小于0。因为地球是。因为地球是 球体，太阳高度（球体，太阳高度（H）的分布）的分布 由直射点向四周减小，在晨昏由直射点向四周减小，在晨昏 线上为线上为0，如右图所示。，如右图所示。 2、正午太阳高度：正午太阳高度：一天中太阳高度最大值出一天中太阳高度最大值出 现在正午，称为正午太阳高度。（如图所示）现在正午，称为正午太阳高度。（如图所示） 【名师导学【名师导学 正午太阳高度的变化】正午太阳高度的变化】 （1）太阳高度与正午太阳高度）太阳高度与正午太阳高度 太阳高度（太阳

14、高度角）：太阳光线与地太阳高度（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，太阳高度平面之间的夹角。在昼半球上的各地，太阳高度 总是大于总是大于0，即太阳在地平线之上；在晨昏线，即太阳在地平线之上；在晨昏线 上的各地，太阳高度角等于上的各地，太阳高度角等于0，即太阳正好位，即太阳正好位 于地平线上；夜半球上的各地，太阳高度小于于地平线上；夜半球上的各地，太阳高度小于0， 即太阳位于地平线之下。即太阳位于地平线之下。 正午太阳高度：是一天内太阳高度的最大正午太阳高度：是一天内太阳高度的最大 值，地方时为值，地方时为12点时（当地正午）太阳最高。直点时（当地正午）太阳最高。直 射

15、点（正午）太阳高度为射点（正午）太阳高度为90。正午太阳高度由。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。同一太阳直射点所在纬线向南北两侧逐渐降低。同一 纬线上各点正午时太阳高度相同。纬线上各点正午时太阳高度相同。 某一时刻，太阳高度相同的点有无数个，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（即以直射点为圆心，以（90高度角）的角距高度角）的角距 离为半径的圆。离为半径的圆。 某一时刻，正午太阳高度相同的点可能有某一时刻，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，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）。

16、与直射纬线之间的角距离相同）。 二分二至日二分二至日 正午太阳高度正午太阳高度 纬度分布纬度分布 示意图示意图 （2）正午太阳高度的时空规律总结）正午太阳高度的时空规律总结 纬度分布规律纬度分布规律：（如图）春秋二分日：（如图）春秋二分日 由赤道向南北两侧递减。夏至日由赤道向南北两侧递减。夏至日由北回归线由北回归线 向南北两侧递减。冬至日向南北两侧递减。冬至日由南回归线向南北由南回归线向南北 两侧递减。两侧递减。 正午太阳高度角正午太阳高度角 的周年变化规律的周年变化规律 季节变化规律季节变化规律：（：（如图）如图） 北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度 达

17、最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以达最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以 南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直 射两次。射两次。 （3）正午太阳高度计算）正午太阳高度计算 某地、某日正午太阳高度某地、某日正午太阳高度H=90纬度差。纬度差。 【说明】【说明】“纬度差纬度差”指该地所在纬线与指该地所在纬线与 该日直射点所在纬线之间的纬度距离。该日直射点所在纬线之间的纬度距离。 【名师导学【名师导学 正午太阳高度的变化规律及其应用】正午太阳高度的变化规律及其应用】 1、正午太阳高度的变化、正午太阳高度的变化 （1）纬度变化）纬度变化 同一时刻，正午

18、太阳高度自太阳直射点所在同一时刻，正午太阳高度自太阳直射点所在 纬度向南北两侧递减，具体如下图所示。纬度向南北两侧递减，具体如下图所示。 1、正午太阳高度的变化、正午太阳高度的变化 （2）季节变化）季节变化 同一纬度，正午太阳高度的大小随季节而变化。同一纬度，正午太阳高度的大小随季节而变化。 北回归线及其以北地区：夏至日达最大值，北回归线及其以北地区：夏至日达最大值， 冬至日最小。冬至日最小。 南回归线及其以南地区：冬至日达最大值，南回归线及其以南地区：冬至日达最大值， 夏至日最小。夏至日最小。 回归线之间的地区：太阳两次直射，但回回归线之间的地区：太阳两次直射，但回 归线上直射一次。归线上直

19、射一次。 当太阳直射点由南回归线向北回归线运动当太阳直射点由南回归线向北回归线运动 时，北回归线及其以北的地区正午太阳高度不断时，北回归线及其以北的地区正午太阳高度不断 变大，南回归线及其以南地区正午太阳高度不断变大，南回归线及其以南地区正午太阳高度不断 变小。变小。 2、正午太阳高度的应用、正午太阳高度的应用 （1）确定地方时：当某地太阳高度达一天中）确定地方时：当某地太阳高度达一天中 的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12 时。时。 （2）确定房屋的朝向：在北回归线以北地区，）确定房屋的朝向：在北回归线以北地区， 正午太阳位于南方，房屋朝南；在

20、南回归线以南正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南 地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 （3）判断日影长短及方向：太阳直射点上，）判断日影长短及方向：太阳直射点上， 物体的日影为零。正午太阳高度越大，日影越短，物体的日影为零。正午太阳高度越大，日影越短， 正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向 太阳。太阳。 （4）计算楼距：一般来说，纬度较低的地区，）计算楼距：一般来说，纬度较低的地区， 楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。解题关楼距较近；纬度较高的地区，楼距较远。解题关 键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计

21、算影键是计算当地冬至日的正午太阳高度，并计算影 长。以我国为例，见下图，南楼高度为长。以我国为例，见下图，南楼高度为h，该地，该地 冬至日正午太阳高度为冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距，则最小楼间距L为：为： Lh cotH。 （5）计算热水器安装角度：应使太阳能热水）计算热水器安装角度：应使太阳能热水 器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高 度角的关系为度角的关系为h90（如下图）。（如下图）。 【方法技巧】【方法技巧】 （1）正午太阳高度的计算公式：）正午太阳高度的计算公式：H（某地正（某地正 午太阳高度）午太阳高度）90太阳直射点与该地的

22、纬度太阳直射点与该地的纬度 差。若太阳直射点与该地同在南半球或者同在北差。若太阳直射点与该地同在南半球或者同在北 半球，两点纬度差为大数减去小数；若太阳直射半球，两点纬度差为大数减去小数；若太阳直射 点与该地分属于南北不同半球，两点纬度差为两点与该地分属于南北不同半球，两点纬度差为两 纬度之和。纬度之和。 （2）若计算出某地正午太阳高度等于零，说）若计算出某地正午太阳高度等于零，说 明此点在晨昏线上；若小于零，说明此点此时为明此点在晨昏线上；若小于零，说明此点此时为 极夜。极夜。 正午太阳高度的计算方法正午太阳高度的计算方法 如图所示，当太阳直射如图所示，当太阳直射B点（点（10N）时，）时，

23、A 点（点（40N）正午太阳高度是：）正午太阳高度是：HA=90AB =90（4010）=60 （ 当太阳直射当太阳直射B点（点（10N）时，）时，C点（点（23.5S） 正午太阳高度是：正午太阳高度是： HC=90BC= 90（10+23.5） =56.5 （ 沉思熟虑例沉思熟虑例9：（09浙江）下图中，当浙江）下图中，当a、c值相差值相差 20时，该地的纬度值为：时，该地的纬度值为： A23N B63N C43.5N D27N 【解析】【解析】第一步：根据图中夏至日正午太阳高度达第一步：根据图中夏至日正午太阳高度达 一年中最大，而冬至日达一年中最小可判断出该地一年中最大，而冬至日达一年中最

24、小可判断出该地 位于北回归线及其以北地区。第二步：位于北回归线及其以北地区。第二步：c值可表示值可表示 春分日与夏至日的正午太阳高度差值，即太阳直射春分日与夏至日的正午太阳高度差值，即太阳直射 点在春分日和夏至日之间的移动幅度，为点在春分日和夏至日之间的移动幅度，为23.5， 且图中且图中a小于小于c，a与与 c相差相差20，则，则a为为 3.5，即该地区冬，即该地区冬 至日正午太阳高度至日正午太阳高度 为为3.5。第三步：。第三步： 结合正午太阳高度结合正午太阳高度 计算公式：计算公式：H 90纬度差，纬度差， 可计算出当地纬度可计算出当地纬度 为为63N。 沉思熟虑例沉思熟虑例9：（09浙

25、江）下图中，当浙江）下图中，当a、c值相差值相差 20时，该地的纬度值为：时，该地的纬度值为：B A23N B63N C43.5N D27N 迁移应用迁移应用：（2010年陕西西安四校联考）下图为年陕西西安四校联考）下图为 “北半球四个地点在北半球四个地点在6月月22日不同时刻测得的当地日不同时刻测得的当地 太阳位于正南方时的太阳能热水器倾角示意图太阳位于正南方时的太阳能热水器倾角示意图”。 据此完成（据此完成（1）（）（2）题。）题。 （1）该日四个地点中正午太阳高度由大到小的排）该日四个地点中正午太阳高度由大到小的排 序是：序是： AB CD 迁移应用迁移应用：（2010年陕西西安四校联考）下图为年陕西西安四校联考）下图为 “北半球四个地点在北半球四个地点在6月月22日不同时刻测得的当地日不同时刻测得的当地 太阳位于正南方时的太阳能热水器倾角示意图太阳位于正南方时的太阳能热水器倾角示意图”。 据此完成（据此完成（1）（）（2）题。）题。 【解析】【解析】太阳能热水器倾角与该地正午太阳高度太阳能热水器倾角与该地正午太阳高度 互余，则倾角越大，正午太阳高度越小，则四地互余，则倾角越大，正午太阳高度越小，则四地 正午太阳高度由大到小的排