自然地理(4) 太阳高度

太阳高度角的计算及应用自然地理（5）一、概念1.太阳高度：太阳光线与该地地平面的夹角2.正午太阳高度：正午时太阳光线与地平面的夹角。(一天中的最大太阳高度)太阳高度角白昼：太阳高度角>0夜晚：太阳高度角<0晨昏线上：太阳高度角=0二、太阳高度的日变化B（天顶）夏至冬至春秋分ACD地平圈SNCD地平圈夏至冬至春秋分AB（天顶）NSEWＢA夏至春秋分冬至太阳直射H1、太阳高度的日变化曲线⑴极昼圈上太阳周日视运动状况⑵极昼圈与极点之间地区的太阳周日视运动状况太阳直射(h1+h2)/2⑶在极点上看：⑷北回归线以北地区:a直射点在北半球b直射点在赤道c直射点在南半球例题下图为某地某日太阳视运动路线图，当太阳位于视运动路线上A点时，北京时间为6时，回答：南北460A1）此时，太阳直射点的地理坐标230N1500W2）此国家是美国440左图为北半球某地太阳高度日变化曲线图，回答1）此时太阳直射点的纬度2）当地的地理纬度220N680N900E2281420太阳高度北京时间1．该地的地理坐标是Ａ.78°17´N，120°EＢ.66°34´N，120°E

Ｃ.78°17´N，116°EＤ.23°26´N，120°E2．当天，该地太阳升起和落下的方位分别是Ａ.正北升起，正南落下Ｂ.东北升起，西北落下Ｃ.正北升起，正北落下Ｄ.正东升起，正西落下AC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1～2题。以直射点为中心，以同心圆式向四周递减，到晨昏线圈为0°2、太阳高度的空间分布[例题1]：（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？答案：A>C>E>B>D答案：B；在晨线上答案：C；极点是不动的②某时刻太阳高度变化规律：由太阳直射点向四周递减。①昼半球大于0°；夜半球小于0°；晨昏线等于0°小结：太阳高度的日变化规律（1）时间变化:（2）空间变化:①极点：在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度。

②非极点地区：非极点地区的太阳高度在一日内是有变化的。一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度。3、太阳运行路线图的判读⑵当地地理纬度:北回归线以北⑶正午太阳高度⑹太阳直射点的纬度位置A点：太阳上中天；达到正午太阳高度；地方时为12点；位于正南方向⑷日出日落方向⑸白昼长短⑴对任一地而言：太阳轨迹是平行的晨线和经线重合，纬线和太阳光线平行太阳在晨线正东方，在昏线的正西方故太阳正东升，正西落①太阳直射赤道（春秋分日）日出日落4、日出、日落的方位：晨线和经线不重合，纬线和太阳光线不平行太阳在晨线东北方，在昏线的西北方故太阳东北升，西北落②太阳直射北半球（夏半年）日出日落夏至日晨线和经线不重合，纬线和太阳光线不平行太阳在晨线东南方，在昏线的西南方故太阳东南升，西南落③太阳直射南半球（冬半年）日出日落冬至日太阳直射赤道上:日出、日落方向及日影方向判断：太阳直射北半球:太阳直射南半球:正东升,正西落(日出影朝正西,日落影朝正东)日出东北,日落西北(日出影朝西南,日落影朝东南)日出东南,日落西南(日出影朝西北,日落影朝东北)④出现极昼的地区：正北/正南升，正北/正南落1、太阳东升西落是地球自西向东自转的结果2、二分日全球太阳东升西落3、北半球夏半年时，全球太阳东北升西北落南半球夏半年时，全球太阳东南升西南落5、北回归线以北地区太阳最高时在正南，南回归线以南地区太阳最高时在正北4、出现极昼的地区，正北/正南升，正北/正南落。小结：(2012年高考大纲卷)6月上旬某地约5时(地方时）日出，据此完成6～7题。6．该地可能位于A．亚马孙河河口附近 B．地中海沿岸C．北冰洋沿岸 D．澳大利亚7．6月份该地看到的日出和日落方向分别为A．正东、正西B．东南、西南C．东北、西北D．东南、西北

BC15：37下图为我国①②两地某日日出、日落（北京时间）示意图。1、该日最可能是

A、3月21日B、6月22日C、9月23日

D、12月22日2、①地位于②地的

A、东北方向B、西南方向C、东南方向D、西北方向√√5、影子的长短和方向：②日影长短：与太阳高度成反比

一天中，正午日影最短，日出日落时（即晨昏线上）日影最长。①日影的方向：与太阳在天空中的方位相反

正午日影方向：直射纬线以南——向南直射纬线以北——向北④有极夜的地区全天无日影，直射点纬线上正午无日影半夜0点（出现在极昼地区）日影方向：

北半球向南、南半球向北极点日影方向：北极点向南、南极点向北③日影的运动：方向：自西向东速度：15°/H

北极点上太阳总在其正南方向，且物影总是指向正南方向；南极点相反。

物影SSN经线经线竹竿物影NNS经线经线竹竿如在北极出现极昼期间看太阳升落情况，太阳终日不落，而且高度基本不变。

高度H06121824小时极点极点北回归线以北一天中物影变化西东南北两分日西东南北冬半年西东南北夏半年【例】某地某日某时段内的杆影轨迹示意图。O为立杆处，虚线为杆影，曲线为杆影端点轨迹，据此回答：AC（1）图中四个杆影中最接近日出时段的是

A.1B.2C.3D.4（2）这一天广州

A.夜长昼短B.正午太阳高度达一年中最小值

C.太阳从东北方升起D.正是一年中最冷季节

(2012年高考安徽卷)下图为安徽省平原地区某中学的操场和行道树示意图（晴天8：00前后，东操场大部分被行道树的树荫覆盖）。完成30～31题。30．为充分利用树荫遮阳，6月某日16：00～16：45该校某班同学上体育课的最佳场地是A．①

B．②

C．③

D．④31．下列日期中，阳光照射行道树产生的阴影在地面转动角度最大的是A．5月1日

B．6月1日

C．7月1日

D．8月1日A

C

6.等太阳高度线图的判读方法⑵等太阳高度线图的判读:

①太阳高度为0°的等太阳高度线为晨昏线一般图中最大的圆圈为晨昏线，且太阳直射经线以东最大半圆为昏线，以西最大半圆为晨线⑴太阳高度分布规律:

由直射点向四周递减0ºCD1.OC的纬度差是多少？2.OD的经度差呢？30º30º读春分日某时刻的等太阳高度图回答问题②图中的中心点为太阳直射点通过该点的经线地方时为12点

通过该点的纬线即为此日太阳直射的纬线,其正午太阳高度角为90°

A、在直射经线上，太阳高度相差多少度，纬度也相差多少度；(正午太阳高度）B、在赤道上：太阳高度相差多少度，经度就相差多少度。ABCDEFO③经纬度大小的判断太阳直射在赤道上时：NS当太阳直射其他纬度时：A、极点只有一个，且不再位于最顶端；B、通过圆心的竖线由两条相差180º的经线组成：一部分为12:00，一部分为0:00；C、在直射经线上，太阳高度相差多少度，纬度也相差多少度；D、直射纬线上太阳高度相差多少度，经度差就一定大于太阳高度差。N20°OAB④太阳直射经线上的纬度跨度为180°A、当太阳直射赤道上，此经线上端点为北极点，下端点为南极点B、当太阳直射北半球时，北极点位于上端点附近，北极点与上端点之间纬度差等于直射点的纬度度数C、当太阳直射南半球时，南极点位于下端点附近，南极点与下端点之间的纬度差等于直射点的纬度度数例题：下面为地球上某一时刻太阳高度分布图，图中粗线为等太阳高度线，回答：1、此时北京时间为

月

日

时。2、A点此时的太阳高度与A点的正午太阳高度角的差值是

。623419°42′hA=hNHN=90°－纬度差1．此刻北京时间是

A．10:00 B．14:00

C．08:40D．15:202．①②两地经度相同，①③两地纬度相同，则此刻的太阳高度

A．①＞②

B．①＝②C．①＜③

D．①＝③3．甲地的昼夜长短情况是

A．昼夜平分

B．昼短夜长C．极夜

D．极昼下图为某时刻太阳高度分布状况（同心圆为等太阳高度线，圆心为90°）DDA90°W例、读“地球某时刻太阳高度分布示意图”，图中粗线为等太阳高度线，完成1—2题。（1）下列叙述正确的是

A．PA为昏线，PB为晨线

B．新一天的范围约占1／8C．此时的太阳高度①>②D．全球昼夜平分C（2）此时O点(O点为圆心)太阳高度的日变化图是A1、正午太阳高度角的计算正午太阳高度角=90°-纬度差(位于同一半球时纬度值相减,不同半球时纬度值相加)三、正午太阳高度的变化0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°N90°SAB2、正午太阳高度的空间分布规律（同时不同地）夏至日二分日冬至日结论：（1）距离太阳直射点越近正午太阳高度越大。（2）同一纬线上正午太阳高度相同。FG[例题2]：(1)比较图中各点正午太阳高度的大小(2)此时正午太阳高度达一年中最大的是哪几个点?最小的呢?为什么?答案：G=E>A=B>F>C>D答案：最大：C、E、G

最小：A、B、F、D3、正午太阳高度季节变化（同地不同时）（这里所说的二分二至，均指北半球。）每年春分日与秋分日有两次直射现象。冬至和夏至日时正午太阳高度最小，为66°34′。66034/≤H≤900

（1）赤道地区正午太阳高度年变化图：（2）北回归线与赤道之间正午太阳高度年变化图回归线与赤道之间由于有两次直射现象，因此正午太阳高度最大值有两次可以达到90°，冬至日最小值不低于43°08′43008/<H≤900（3）北回归线上的正午太阳高度年变化图回归线线上一年中只有一次直射现象，因此其最大值在冬至或夏至达90°，并且最小值等于43°08′。43008/≤H≤900（4）回归线与极圈之间某地正午太阳高度年变化图回归线与极圈之间在一年内既无直射现象，也无极昼现象，因此其最大值小于90，最小值大于0°。并且仅在冬至或夏至时出现最大值。00<H<900（5）北极点正午太阳高度年变化图：北极地区：春分至秋分正午太阳高度大于0°，出现极昼，其中夏至正午太阳高度达一年中最大，并且极昼范围扩大到整个北极圈以内。秋分至春分正午太阳高度小于0°，出现极夜，其中冬至极夜范围扩大到整个北极圈以内。00≤H≤23026/【例题】下图是赤道及以北地区三地夏半年某日的太阳高度日变化过程(h是已知数)，读图回答以下问题：

90°N

2h12时(90—h)°N及以北地区0°≤h≤23°26ˊ(1)A地的地理纬度是

。(2)这一天B地的正午太阳高度H为

。(3)C表示的地方时是

。(4)这一天地球上出现极昼现象的地区是

。(5)A地的正午太阳高度h的取值范围是

(2010·天津)读图，回答(1)～(2)题。(1)上海世博会开幕式于北京时间2010年4月30日20时10分举行，下列城市能收听、收看到现场直播的时间是(

)A．纽约——4月29日清晨B．新加坡——4月30日上午C．伦敦——4月30日中午D．巴西利亚——4月29日下午(2)下列四座城市正午太阳高度季节变化的示意图，接近实际的是(

)CD四、太阳高度的应用1、确定地方时7、判断山地自然带在南坡和北坡分布高度3、确定房屋的朝向4、判断日影长短及方向2、判断所在的地区的纬度5、计算楼间距6、计算热水器的安装角度1、确定地方时：某地太阳高度达一天中最大值时，当地的地方时是12时图为我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意（未考虑海拔等因素）。回答：例1.

该地的地理坐标为（

）

A.30°N，90°E

B.16°52′N，105°E

C.23°26′N，120°E

D.36°52′N，150°EA2、判断所在的地区的纬度注意：某地与太阳直射点相差多少度，正午太阳高度就相差多少度

例4：某学校地理兴趣小组外出考察，如图3—6，在a地正午太阳高度最大时，用测角器测当地的地理纬度，此时学生手表指针为18时20分（北京时间），a的地理位置坐标为（）

A.21°E，36°34′S

B.25°E，53°26′N

C.21°E，53°26′S

D.25°E，36°34′NB

3、判断日影长短及方向②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。①正午太阳高度越大，日影越短;反之，日影越长。④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）③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

某学校（1100E）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如下图，垂直竖立一根2米的竿OP，正午时测得竿影长OP’，通过tanα＝OP/OP’算出正午太阳高度α。据此回答：(1)该小组每天量测影长时，北京时间应为（）

A.12∶00

B.12∶40

C.11∶20

D.11∶00B（2）下图是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图，图中反映了3月21日竿影长度的点是（）

A.①

B.②

C.③

D.④（3）该学校大约位于（）

A.21.5°N

B.21.5°S

C.45°N

D.45°SDA4、确定房屋的朝向图中反映的是不同地点二至日太阳的方向，其中a表示冬至日太阳高度和方向，b表示夏至日太阳高度和方向。太阳高度角越大，照进屋内的阳光面积小太阳高度角越小，照进屋内的阳光面积大在南、北回归线之间地区，正午时太阳有时位于南方，有时位于北方。总体来说，北半球太阳位于南方的时间比方位于北方的时间要长；南半球反之。在北回归线以北的地区：正午太阳位于南方，房屋朝南在南回归线以南的地区：正午太阳位于北方，房屋朝北右图是我国某地（36.5°N）一住户的大门，大门朝南，大门1m上方修一雨棚，读图回答：⑴为使冬至日阳光最大限度地照进房间，该雨棚宽度最大不应超过

A.1.7mB.1.8mC.2mD.2.5m⑵按以上要求安装好雨棚，全年正午有阳光照射房间的时间是

A.全年B.约半年

C.接近8个月D.约9个月AC

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（一般以冬至日太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如右图5、计算楼间距图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为是正午太阳高度的最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中正午时最长的，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：tanH=h/L

→L=h·cotH

结论：楼间距