第三节 正午太阳高度角的变化

地球公转地理意义

——正午太阳高度的变化学习目标：（1）正午太阳高度角的变化规律；（2）太阳直射点的移动与正午高度变化的关系；（3）用正午太阳高度的变化处理楼间距问题、太阳能热水器问题一、太阳高度、正午太阳高度地面太阳光线太阳高度角1.太阳高度：太阳高度角的简称，

太阳光线与地面所成的夹角。如何用太阳高度表示昼夜状态？

如图所示：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°

2.正午太阳高度：一天中最大的太阳高度角（各地地方时12时的太阳高度角）。正午太阳高度的分布规律：二、正午太阳高度的变化

夏至日：由北回归线向南北两侧递减。北回归线以北地区达到一年中的最大值，南半球各地达到一年中的最小值。北半球夏至日冬至日：由南回归线向南北两侧递减。正午太阳高度分布规律：二、正午太阳高度的变化

南回归线以南地区达到一年中的最大值，北半球各地达到一年中的最小值。二分日：由赤道向南北两侧递减。二、正午太阳高度的变化

1、正午太阳高度的纬度分布规律：正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，“点近角大、点远角小”；纬度相差多少度(1°)，正午太阳高度角就相差多少度(1°)。直射直射直射2.正午太阳高度的季节分布规律：1.北半球夏至日，下列城市正午太阳高度由大到小的排列正确的是（）

A．广州、北京、哈尔滨、杭州

B．哈尔滨、北京、杭州、广州

C．广州、杭州、北京、哈尔滨

D．哈尔滨、广州、北京、杭州C【典型例题】正午太阳高度（H）=90°－纬度差纬度差是指所求地与直射点的纬度差。注意：若直射点与所求点位于同一半球，则该纬度差为两地纬度之差；若直射点与所求点位于不同半球，则该纬度差为两地纬度之和。三、正午太阳高度的计算如：求北京（400N）冬至日的正午太阳高度角？步骤：1标直射点、所求点纬度，

2算纬度差

H=900-（40°23.50

）

=26.50+

当太阳直射B点时，C点的正午太阳高度是H＝90°－δ＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。

如图所示：当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度是H＝90°－δ＝90°－(40°－10°)＝60°。

1．确定地方时

当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。四、正午太阳高度的应用

当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。2．判断所在地区的纬度

为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。

北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。3．确定房屋的朝向

太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。4．判断日影长短及方向一日中日影的变化规律：日出最长，正午最短，日落最长，且日影方向与太阳方位相反。北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。楼间距的求算为了采光良好，楼房间应保持适当距离太阳高度越小，楼距越远底楼终年采光条件：太阳高度最小时也有光线照射5、计算楼间距计算过程如下：

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。

太阳能热水器集热面与太阳光线垂直；太阳能热水器集热面与地面的夹角同正午太阳高度互余。

为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如图所示)。6．计算热水器的安装角度太阳高度越大，集热板与地面的夹角越小ha【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，冬季正午太阳高度为30度，夏季冬季正午太阳高度是47度。据此回答：当地楼房影子最长时，为使热水器有最好的效果，使热水器吸热面与地面的夹