第三讲 昼夜长短和正午太阳高度角

第三讲地球公转的地理意义一、昼夜长短变化N1、昼夜长短变化的原因？3、在同一纬线上，各地昼夜长短相同吗？2、用什么衡量昼夜长短？昏线

昼弧

晨线夜弧太阳光线思考：春分昼夜等长昼最长夜最长昼夜等长昼↑，昼>夜昼↓，昼<夜

昼↑，昼<夜

昼↓，昼>夜1、季节变化(以北半球为例)极夜：极点→极圈极昼：极圈→极点极夜：极圈→极点极昼：极点→极圈夏至冬至秋分北半球昼夜变长的规律是什么?北半球的昼长大于夜长的规律是什么?太阳直射哪个半球，哪个半球的昼长就大于夜长太阳直射点向哪个方向移动，哪个半球的昼长就边长06121824昼长(时)12.223.216.229.2312.22日期昼夜长短季节变化图06121824昼长(时)12.223.216.229.2312.22日期赤道昼夜长短季节变化图06121824昼长(时)12.223.216.229.2312.22日期赤道昼夜长短季节变化图北极06121824昼长(时)12.223.216.229.2312.22日期赤道昼夜长短季节变化图北极北极圈06121824昼长(时)12.223.216.229.2312.22日期赤道昼夜长短季节变化图北极北极圈06121824昼长(时)12.223.216.229.2312.22日期赤道昼夜长短季节变化图北极北极圈14时51分9时09分北京06121824昼长(时)12.223.216.229.2312.22日期赤道昼夜长短季节变化图北极北极圈14时51分9时09分北京2、纬度变化北半球：南半球：由南向北：昼长

，夜长

。夏半年（春分-夏至-秋分）昼长

夜长昼长

夜长＞＜↑↓冬半年（秋分-冬至-春分）＞＜↑↓纬度90°N06121824昼长（时）90°S66°34′23°26′23°26′66°34′0°昼夜长短纬度分布图纬度90°N06121824昼长（时）90°S66°34′23°26′23°26′66°34′0°春秋分昼夜长短纬度分布图纬度90°N06121824昼长（时）90°S66°34′23°26′23°26′66°34′0°春秋分夏至日昼夜长短纬度分布图纬度90°N06121824昼长（时）90°S66°34′23°26′23°26′66°34′0°春秋分夏至日冬至日昼夜长短纬度分布图纬度90°N06121824昼长（时）90°S66°34′23°26′23°26′66°34′0°春秋分夏至日冬至日昼夜长短纬度分布图（一）太阳直射点位于南北半球中哪个半球，则该半球的各地昼长夜短，纬度越高，昼越长（极昼区除外）；另一半球则相反。极地区域内有极昼、极夜。太阳直射点位于赤道时（春、秋分日），全球各地昼夜平分。二、昼夜长短变化的规律（二）对北半球各地而言，在一年中随着太阳直射点由南向北的逐渐移动，昼长则逐渐变长；随着太阳直射点由北向南的逐渐移动，昼长则逐渐变短，6月22日达一年中最大值，12月22日达一年中最小值，南半球反之。（已达到极昼、极夜的地区除外）赤道晨线昏线（三）昼夜长短的计算昼长=昼弧度数/15度=（12-日出时间）×2=（日落时间-12）×2=日落时间-日出时间=24-夜长时间（因为地方时正午12时总是会把一天的白昼平分成相等的两等份）夜长=夜弧度数/15度=(日出时间-0)×2=(24-日落时间)×2A赤道晨线昏线（四）同一天同一纬线上各地的昼长相等，夜长相等。（日出、日落的时刻数是相等的）ABC（五）在同一天，北半球某一纬度的地区和南半球相同纬度地区的昼夜长短有这样的规律：北半球（或南半球）的夜长（或昼长）等于南半球（或北半球）的同纬度的昼长（或夜长）。13时13分10时47分记住昼长的分布23º26´S0º23º26´N春分夏至秋分冬至春分（六）任何一地点昼夜长短大约是以6月22日或12月22日为中心对称分布的。ABCD11月10日2月3日42天42天23º26´S0º23º26´N春分夏至秋分冬至春分（七）各地二分日前几天的昼（夜）长等于二分日后几天的夜（昼）长。（任一地点太阳直射北纬X度时的昼长=太阳直射南纬X度时的夜长。）ABCD（任一地点太阳直射北纬X度时的昼长=太阳直射南纬X度时的夜长。）13时13分10时47分20°N20°N（八）赤道上的各地全年都昼夜平分。（九）某地一年中最长的昼长+最短的昼长=24（十）同一纬度的地区，海拔越高的地点昼越长。（十一）极昼、极夜的变化情况：出现的范围=90-太阳直射点的纬度。（十二）极圈内任一一个地点的极昼或极夜开始的日期和结束的日期是以二至日为中心对称分布的170°170°170°170°160°160°160°160°DCBA例一、一架在北半球飞行的飞机，飞越晨昏线上空时，当地为8日19时。应该是下面那一幅图二○○二年广东卷太阳直射点位于南北半球中哪个半球，则该半球的各地昼长于夜，纬度越高，昼越长例二、读图1，一艘由太平洋驶向大西洋的船经过P地（图中左上角）时，一名中国船员拍摄到海上落日景现，洗印出的照片上显示拍照时间为9时0分0秒（北京时间）。据此判断1～4题。2．拍摄照片的当天，漠河的夜长约为A16小时

B14小时

C10小时

D12小时120°E9:0075°W？0°195°，13小时20:00（20-12）×2=16北半球的昼长等于南半球同纬度的夜长例三、读不同纬度三地白昼长度变化图，完成题。1．下列描述正确的是（）A．三地在同一半球B．三地不在同一半球C．a月份早D．b月份早2．若此图表示北半球三地白昼变化，则a、b两个月分别是（）A．1月、2月B．5月、6月C．7月、8月D．11月、12月太阳直射点位于南北半球中哪个半球，则该半球的各地昼长于夜随着太阳直射点由北向南的逐渐移动，昼长则逐渐变短例四、下图示意不同纬度四地白昼长度变化。完成31～33题。1．若该圈表示上半年a、b两月(a月早于b月)．则①、②、③、④四地纬度依次是

A．66.5°N、66°N、40°N、40°SB．66.5°S、66°S、40°S、40°NC．66.5°N、66°N、0°、40°SD．66.5°S、66°S、0°、40°N2．①地在a月与b月的平均昼长变化Pa与Pb的关系应符合

A．O<Pa/Pb<1B.Pa/Pb=0C.Pa/Pb=1D.Pa/Pb>l③、④两地的纬度相同，在图上可看出同一天③的昼长等于④地的夜长例五、下图四条曲线分别表示四地随太阳直射点变化的日出时间，读图回答。1.当太阳直射点位于北纬X度和南纬X度这两天，③地昼长相差A.3小时B.6小时C.9小时 D.12小时

太阳光线S夜半球N1.太阳高度2.正午太阳高度(H)南西北东地平面球面上(正午太阳高度)地平面上（太阳高度)是指太阳入射方向和地平面之间的夹角

是指一天中最大的太阳高度，即地方时为12点的太阳高度角

温馨提示：找12:00经线找切线——地平面找太阳光线与地面的夹角二、正午太阳高度变化（一）正午太阳高度的计算WENS太阳辐射模拟EWNS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟WENS太阳辐射模拟等太阳高度角线以直射点为中心，以同心圆式向四周递减，到晨昏线圈为0。0°SN60°S60°N30°S30°NQONMP南北abHtgH=b/a

简易测量正午太阳高度角H=arctgb/a

杆长影长（二）正午太阳高度的计算H=90－｜直射点纬度（α）±所求地纬度（β）｜（同一半球取“－”，不同半球取“＋”）图解法求正午太阳高度NS赤道αβHNS赤道Hβα12纬度差某地正午太阳高度与该地和太阳直射点纬度差有什么关系？离太阳直射点越近，正午太阳高度越大。正午太阳高度的纬度变化冬至日:夏至日:春秋分:离太阳直射点越近，正午太阳高度越

。大（三）规律0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°N90°´S夏至日二分日冬至日正午太阳高度随纬度分布规律从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减90°45°0°正午太阳高度的季节变化夏至日:冬至日:

一段时间内，太阳直射点如果向某一纬线靠近，则这一纬线的正午太阳高度就

。越来越大夏至日，昼长最长、最短的范围？正午太阳高度最大、最小的范围？正午太阳高度季节变化规律赤道、北回归线、北极圈、北极点家庭购房的一个主要考虑因素是采光，尤其是冬季的采光。若在本地买房，理想的楼房间距在多大为好？H＝20mαLtanα＝h/LL=h/tanαL=20/tan36.5°=20/0.74=27北南（四）应用为了充分利用太阳能，在安装太阳能集热板时，现在、学期末时较为合理的做法应该是将集热板与地面的夹角调整为多少度?

H90。—H日出日落方位判定：由于日影朝向与太阳方位相反，因此可以通过日影朝向来判别日出日落方位。看看下面几幅日照图你得出什么结论？太阳直射赤道日出正东（春分或秋分）日落正西太阳直射赤道（春分或秋分）太阳直射南半球日出东南（极昼区：日出正南）（秋分至春分）日落西南（极昼区：日落正南）太阳直射南半球（秋分至春分）极昼区的日出日落太阳直射南半球（秋分至春分）日出东北太阳直射北半球（春分至秋分）（极昼区：日出正北）日落西北太阳直射北半球（春分至秋分）（极昼区：日落正北）日期日出方向日落方向春分至秋分极昼区东北西北正北正北春分或秋分正东正西秋分至春分极昼区东南西南正南正南运用下图可以帮助我们迅速地作出日出、日落方位和昼夜长短的判断。北回归线以北地区南回归线以南地区太阳视运动轨迹图解天球立体图NSEWＢA夏至春秋分冬至规律1-1：观察点A位于北半球，则太阳运行轨道面均向南倾斜天球立体图NSEWＢA夏至春秋分冬至规律1-2：观察点A位于南半球，则太阳运行轨道面均向北倾斜天球立体图规律1-3：观察地点在赤道上，则太阳运行轨道面与地平圈垂直NSEWＢA夏至春秋分冬至天球立体图规律1-4：观察地点在极点，则太阳运行轨道与地平圈平行。NSEWＢA夏至春秋分夏半年太阳从东偏北升起，从西偏北落下；NSEWＢA夏至春秋分冬至规律2：北半球某地观察日出二分时太阳从正东升起，从正西落下；冬半年从东偏南升起，从西偏南落下东北升起西北落下东南升起西南落下规律2：北半球某地观察日出（刚好极昼）正北日出，正北日落角a=(90度--A点纬度)×2NSEW夏至春秋分冬至ＢAa正北升起正北落下规律2：北半球某地观察日出（已经出现极昼多时）NSEWＢA夏至春秋分冬至正北日出，正北日落正北升起正北落下规律2：北半球某地观察日出（北极点）NSEWＢA夏至春秋分冬至北极点出现极昼时：太阳不升不落该角与当地纬度（A）互余，即：∠b+∠A=90°它们与地表的交角相等，即：∠a=∠b=∠c,三条太阳运行轨道面都平行，规律3：北半球某地观察（参照幻灯片1）NSEWＢA夏至春秋分冬至bacNSEW81°26′58°

34°34′规律4：正午太阳射到A地的光线，与地面的夹角就是此时该地的正午太阳高度角。ＢA夏至：H=81°26′春秋分：H=58°冬至：H=34°34′NSEWＢA小结：判断季节(月份)2、根据路线长短判定季节：红色（超过半圈）——夏至黑色（不足半圈）——冬至蓝色（正好半圈）——二分1、根据倾斜方向判定半球：南斜（北半球）北斜（南半球）问：1、北半球刚好极昼的纬度A是

2、A纬度的正午太阳高度H为NSAaaa规律六：太阳直射在a°N，刚好极昼的纬度为90°－a°，其H＝2∠a°设：太阳直射在10°N(a°N)（80°N）（20°N）直射点

ANS

设：某地极昼多时，∠1（12时的H)=30°,∠2(0时的h)=10°求：1、某地的纬度2、求太阳直射的纬度12北半球某地的纬度＝

90°－（∠1--∠2）/2太阳直射的纬度＝（∠1+∠2）/2

练习3：∠1=∠2=22°，求甲乙的纬度答：甲是北极点，太阳高度相等=22度，说明太阳直射在北纬22度，刚好极昼的纬度是北纬68度12甲乙北半球极圈及其以内地区（1）极昼期间，太阳高度24小时内都大于或等于零度。（2）刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度和为

90°，且该日该地区太阳高度最小值为0，（3）其他极昼地区该日太阳高度最小值＝当地纬度－刚好出现极昼地区纬度。（4）某地某日刚好出现极昼，则该地当日正午太阳高度等于直射点纬度的2倍。

BNS46°A练习4：上图表示某地某日太阳运动轨道图，已知正午太阳位于A点，∠ABS=46°，求观察地点的纬度____，太阳直射的纬度_____。a（1）该地的纬度位置是（）

A．70°NB．75°NC．70°SD．75°S

下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此判断B下图为北半球甲乙两地某日“太阳视运动路线图”，图0为地平圈，箭头为太阳视运动∠1=∠2=22°，完成下题

（1）甲地的地理纬度A.23°26′NB.66°34′NC.22°ND.90°N

（2）乙地的正午太阳高度

A.22°B.44°C.11°D.68°

DB日影问题1.昼长问题：影子扫过的角度（等于180°时，昼长为12小时；大于180°时，昼长超过12小时；小于180°时，昼长短于12小时）2.正午时间问题：影子最短时北半球二分二至日的太阳运动轨迹南半球二分二至日的太阳运动轨迹【例题】.某学校操场上O处有一垂直于地面的旗杆。OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化，6月22日缩短为零。M处有一颗树，OM垂直于OP。读图回答：

(1)

月

日OP最长，三个月后，该地的昼夜长短状况是

。(2)M处的树位于旗杆的

方向，其精确的纬度是

【例题】.在中国有三个相同高度的柱子，分别位于A、B、C三地，称柱A、柱B和柱C（1）当柱A和柱B在正午的影子如左图所示时，柱C的影子如右图所示。则柱C的位置可能在（）A．中国东北B中国西北C中国东南D.中国西南判断理由是

.（2）柱A在上午10时和下午3时的影子是什么样子？请在图中画出影子，并注明相应时间，并用箭头标出影子的移动方向。地球公转的地理意义地球绕地轴自转地球绕日公转黄赤交角太阳直射点的回归运动各地正午太阳高度的变化各地昼夜长短的变化四季更替五带划分(同一地区)(同一时间)三、四季更替（1）天文四季中国传统四季“四立法”欧美国家四季“二分二至法”（2）气候四季（北温带一些国家采用）3、4、5

6、7、8

9、10、11

12、1、2春季秋季冬季夏季四、五带划分23.5°N23.5°S