正午太阳高度jiao

1、正午太阳高度正午太阳高度n学习目标：学习目标：n1.理解太阳高度、正午太阳高度概念。理解太阳高度、正午太阳高度概念。n2.理解并掌握正午太阳高度随纬度、随理解并掌握正午太阳高度随纬度、随季节变化规律。季节变化规律。图甲图甲图乙图乙昼和夜的表达法：昼和夜的表达法： 昼半球上太阳高度昼半球上太阳高度0 晨昏线上太阳高度晨昏线上太阳高度=0直射点上太阳高度直射点上太阳高度=90 夜半球上太阳高度夜半球上太阳高度0 如图所示，此时刻太阳直如图所示，此时刻太阳直射点射点A A的太阳高度角为的太阳高度角为9090 规律：从直射点向四周，随规律：从直射点向四周，随着球面的弯曲，太阳高度着球面的弯曲，太阳高度

2、角递减，呈同心圆状分布，角递减，呈同心圆状分布，晨昏线上的太阳高度角为晨昏线上的太阳高度角为0 0n随着地球的自转，太阳直随着地球的自转，太阳直射点沿纬线移动，球面上射点沿纬线移动，球面上各点的太阳高度角均不断各点的太阳高度角均不断发生变化，其大小取决于发生变化，其大小取决于该点到直射点的球面距离。该点到直射点的球面距离。n夏至日：正午太阳高度由夏至日：正午太阳高度由北北回归线回归线向南北两侧递减。如图向南北两侧递减。如图中中D折线所示。折线所示。 (一一) 正午太阳高度的纬度变化规律正午太阳高度的纬度变化规律全球正午太阳高度的纬度变化规律：全球正午太阳高度的纬度变化规律： 从太阳直射点所在纬

3、线分别向南北两侧递减；离从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越直射点距离越近近(纬度差越纬度差越小小)，正午太阳高度越，正午太阳高度越大大。 n冬至日：正午太阳高度由冬至日：正午太阳高度由南南回归线回归线向南北两侧递减。如图向南北两侧递减。如图中中C折线所示。折线所示。n春秋分日：正午太阳高度春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。图由赤道向南北两侧递减。图中中E折线所示。折线所示。正午太阳高度的变化规律正午太阳高度的变化规律02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太阳高度的分布规律正午太阳高度的分布规律夏至日夏至日900 夏至日夏至日：太阳直射北

4、回归线。太阳直射北回归线。 纬度变化：纬度变化：全球正午太阳高度自北回归全球正午太阳高度自北回归 线向南北两侧递减。线向南北两侧递减。 季节变化：季节变化：北回归线及其以北各纬度，北回归线及其以北各纬度， 正午太阳高度达全年最大值；正午太阳高度达全年最大值； 南半球各纬度，正午太阳南半球各纬度，正午太阳 高度达全年最小值。高度达全年最小值。02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太阳高度的分布规律正午太阳高度的分布规律夏至日夏至日 二分日二分日900春分日和秋分日：春分日和秋分日：太阳直射赤道。太阳直射赤道。 全球正午太阳高度自赤道全球正午太阳高度自赤道 向南北两侧递

5、减。向南北两侧递减。02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太阳高度的分布规律正午太阳高度的分布规律夏至日夏至日 二分日二分日 冬至日冬至日900冬至日：冬至日：太阳太阳直射南回归线。直射南回归线。 纬度变化：纬度变化：全球正午太阳高度自南回归线全球正午太阳高度自南回归线 向南北两侧递减。向南北两侧递减。 季节变化：季节变化：南回归线及其以南各纬度，南回归线及其以南各纬度， 正午太阳高度达全年最大值正午太阳高度达全年最大值 北半球各纬度，正午太阳高度达全年最小值。北半球各纬度，正午太阳高度达全年最小值。图图1-3-22判断正午太阳高度角的大小：判断正午太阳高度角的大小

6、：同一纬线上正午太阳高度相同。同一纬线上正午太阳高度相同。看距离太阳直射点的远近。看距离太阳直射点的远近。什么时间离直射点近，什么时间正午太阳高度就大；什么时间离直射点近，什么时间正午太阳高度就大；( (近大远小近大远小) ) 什么时间直射什么时间直射点向该地接近，什么时间该地太阳高度就增大。点向该地接近，什么时间该地太阳高度就增大。( (来增去减来增去减) )(二二) 正午太阳高度的季节变化规律正午太阳高度的季节变化规律(一一) 正午太阳高度的季节变化规律正午太阳高度的季节变化规律北回归线及其以北的纬度带：北回归线及其以北的纬度带： 每年夏至日每年夏至日(6月月22)H达最达最大大值，冬至日

7、值，冬至日(12月月22)H达最达最小小值。如右图值。如右图A所示。所示。 南回归线及其以南的纬度带：南回归线及其以南的纬度带：每年冬至日每年冬至日H达最达最大大值，夏至日值，夏至日H达最达最小小值。如右图值。如右图B所所示。示。 (二二) 正午太阳高度的季节变化规律正午太阳高度的季节变化规律 回归线之间的地区：回归线之间的地区： 正午太阳高度最大值为正午太阳高度最大值为90，全年，全年有有两次两次太阳直射现象，即一年中有两个太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值。如下图正午太阳高度最大值。如下图A。 回归线上：回归线上： 正午太阳高度的最大值为正午太阳高度的最大值为90，全年有，全年

8、有一次一次太阳直射现象，太阳直射现象， 即一年中有一个正午即一年中有一个正午太阳高度最大值。如下图太阳高度最大值。如下图B。 回归线至极点之间的地区：正午太阳回归线至极点之间的地区：正午太阳高度最大值小于高度最大值小于90，全年，全年没有没有太阳直太阳直射现象。一年中有射现象。一年中有一个一个正午太阳高度最正午太阳高度最大值。如上图大值。如上图C。 24时时太阳高度太阳高度2326极点太阳高度的日变化极点太阳高度的日变化0(1)非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度(如图甲)。(2)极点上，在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其

9、太阳高度始终等于太阳直射点的纬度(如图乙)。1. 正午太阳高度的形成：正午太阳高度的形成： 如右图所示。如右图所示。太阳光线与地面之间的夹角太阳光线与地面之间的夹角2. 正午太阳高度计算公正午太阳高度计算公式推导。式推导。 H =90B=90AOB =90 (COB-COA) =90 纬度差纬度差(所求点和直射点之间的纬度差所求点和直射点之间的纬度差) AOBCOA纬差的计算：同半球相纬差的计算：同半球相减减，异半球相，异半球相加加 正午太阳高度的计算公式正午太阳高度的计算公式H= 90 纬度差纬度差纬度差：即所求地点纬度与太阳直射点的所在纬度的纬度差：即所求地点纬度与太阳直射点的所在纬度的差

10、距。差距。 H=90- - - - 式中式中H为正午太阳高度；为正午太阳高度；为当地纬度，取正值；为当地纬度，取正值；为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。半年取负值。（“同减异加同减异加”） H某地某地 = 90 纬度差纬度差纬度差：即所求地点纬度与太阳直射点的所在纬度的差距纬度差：即所求地点纬度与太阳直射点的所在纬度的差距02326 N2326 S30NA302326 BC 2326 若求若求3030N N P P点点正午太阳高度角：正午太阳高度角：春秋分：春秋分： H90 （A0 ） 90 (30 0 ） 60 PP30634 夏至日

11、：夏至日： H90(A B) 90 (30 2326) 8326P5326 N冬至日：冬至日： H90 (A+C) 90 (30 + 23 26) 33 34纬差的计算：同半球相纬差的计算：同半球相减减，异半球相，异半球相加加 四、正午太阳高度应用四、正午太阳高度应用BA夏至夏至冬至冬至 冬至日正午太阳高度最小，此时冬至日正午太阳高度最小，此时B楼日影最长，楼日影最长，若此时若此时A楼不被挡，则可终年获得光照。楼不被挡，则可终年获得光照。 一般来说，纬度较低地区，楼距较近，纬度较一般来说，纬度较低地区，楼距较近，纬度较高地区，楼距较远。高地区，楼距较远。楼距计算楼距计算c例1：南楼位于21.5N，h为20米，欲在北侧新建一个楼房，如果保证此楼房全年采光充分，两楼房楼距最小应是？例2：在30N附近的拉萨安装太