正午太阳高角变化精讲

正午太阳高度角的变化1、太阳高度和正午太阳高度太阳高度：太阳相对于地平面的高度角正午太阳高度：地方时12时的太阳高度，一天太阳高度的最大值。第1页/共33页第一页，共34页。

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°。

第2页/共33页第二页，共34页。2、正午太阳高度的变化（1）正午太阳高度的纬度变化规律正午太阳高度由

向

递减。太阳直射的纬线南北两侧二分日：由赤道向南北两侧递减夏至日：由北回归线向南北两侧递减冬至日：由南回归线向南北两侧减第3页/共33页第三页，共34页。太阳直射点：正午太阳高度：赤道由赤道向南北两侧递减春秋分正午太阳高度的纬度变化第4页/共33页第四页，共34页。夏至日正午太阳高度的纬度变化太阳直射点：正午太阳高度：北回归线由北回归线向南北两侧递减第5页/共33页第五页，共34页。冬至日正午太阳高度的纬度变化太阳直射点：正午太阳高度：南回归线由南回归线向南北两侧递减第6页/共33页第六页，共34页。0°90°80°70°60°50°40°30°20°10°66.5°S23.5°S0°23.5°N66.5°N90°S90°N二分二至日不同纬度正午太阳变化示意图正午太阳高度夏至日冬至日春分秋分日第7页/共33页第七页，共34页。1）直射点北移（12月22到6月22日）：北回归线及其以北地区正午太阳高度逐渐增

，6月22日

地区正午太阳高度达到一年中的最大值，

达到最小值。

2）直射点南移（6月22到12月22日）：南回归线及其以南地区正午太阳高度逐渐增

，12月22日

地区正午太阳高度达到一年中的最大值，

达到最小值。大北回归线及其以北南回归线及其以南（2）正午太阳高度的季节变化规律大北半球南半球第8页/共33页第八页，共34页。（1）纬度变化（2）经度变化直射点正午太阳高度为90°

，全球各地正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。某一时刻，太阳高度以太阳直射点所在经线为对称轴向两侧递减。30°60°0°90°ANS二、总结太阳高度空间分布规律第9页/共33页第九页，共34页。三、总结正午太阳高度季节变化规律（1）回归线之间（2）回归线上（3）回归线至极点之间正午太阳高度最大值为90°

，一年有两次太阳直射现象，一年中有两个正午太阳高度最大值。正午太阳高度最大值为90°

，一年有一次太阳直射现象，一年中有一个正午太阳高度最大值。正午太阳高度最大值小于90°

，没有太阳直射现象，一年中有一个正午太阳高度最大值。第10页/共33页第十页，共34页。【图文转换】正午太阳高度随季节变化图a—赤道b—北回归线c—北极圈d—南回归线e—南极圈abcde12.223.216.229.2312.220°43°08′66°34′90°第11页/共33页第十一页，共34页。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。3正午太阳高度的计算第12页/共33页第十二页，共34页。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+第13页/共33页第十三页，共34页。4、正午太阳高度角的应用第14页/共33页第十四页，共34页。NS0°北回归线南回归线北回归线以北地区，正午影子朝向

，夏至日时影子最

，冬至日时影子最

。南回归线及其以南情况相反。3.219.23次年3.2112.226.223.21次年6.22正北短长（1）判断日影长短及方向

第15页/共33页第十五页，共34页。

判断日影长短及方向mou某学校操场，O处有一垂直与地面的旗杆,OP表示正午时旗杆的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零，M处有一棵树，OM垂直OP，读图回答：

月

日OP最长，M处的树位于旗杆的___

方向，其精确纬度POM第16页/共33页第十六页，共34页。基本原理是影子与太阳光线的照射方向相反，当某人在北回归线上时，他被太阳直射，影子为一点，当直射点在北回归线以南时，他的正午影子始终朝正北。正午太阳高度与正午影子的朝向

基本原理提示思考

一年中正午物体影子始终朝正北的地区是

（

）地区正午物体影子始终朝正南的地区是（

）地区。北回归线以北除北极点，加南极点南回归线以南除南极点，加北极点第17页/共33页第十七页，共34页。hLＨ（2）计算楼距。一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区，楼距较大。算最小楼距关键是计算当地冬至日的正午太阳高度时的楼距。。

tanHL=h第18页/共33页第十八页，共34页。正午太阳高度与建筑物的采光问题

1、北纬38°一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（1999年广东卷）某地正午太阳高度的大小：H=90°-｜φ-δ｜式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。A.Htan(90°-38°)B.Htan(90°-38°-23.5°)C.Hcot(90°-38°)D.Hcot(90°-38°-23.5°) 第19页/共33页第十九页，共34页。基本原理是前一幢楼在太阳最低时不挡住后一幢楼的阳光(如右图,在北半球纬度为φ,楼高为h,若冬至日的太阳也能照到一楼,则全年一楼阳光充足)。在充分考虑土地的利用面积和采光良好的情况下,两幢楼之间的最适合距离是L=hcot[90°-(φ+23°26´)]。假如黄赤交角变大，对北半球的开发商来说，由于冬至日的阳光更低，所以楼间距要扩大，相应的利润也会减少。 图HLh正午太阳高度与建筑物的采光问题基本原理第20页/共33页第二十页，共34页。（3）太阳能热水器的安装角度读右图，思考怎样最大程度的利用太阳能？第21页/共33页第二十一页，共34页。安装角度a=90°－H(正午太阳高度角)

（3）太阳能热水器的安装角度第22页/共33页第二十二页，共34页。基本原理是太阳高度随季节而变,但始终要使太阳光线与太阳能热水器真空吸热管保持最大夹角,以取得最好的吸热效果。在右图直角三角形中,某天的正午太阳高度角H=90°-|φ-δ|,则а=90°-H=|φ-δ|,即太阳能热水器与地面的最佳夹角应该是直射点与当地地理纬度的差值。Hа正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节

基本原理第23页/共33页第二十三页，共34页。

例：在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用太阳能，冬至日集热板与地面夹角的为（）A.6.5°B.30°C.53.5°D.60°a冬至＝30°＋23.5°

＝53.5°a＝直射点与所求点的纬度间隔第24页/共33页第二十四页，共34页。例3.某校所在地(120ºE、40ºN)安置一台太阳能热水器，为充分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。16º34′63º26′40º23º26′ABCD第25页/共33页第二十五页，共34页。p看图思考太阳高度的空间分布规律ANS12时地方时B30°60°0°90°ANSB以直射点为中心呈同心圆状呈同心圆式向四周递减。“中心点”的太阳高度为90°

，最大圆圈的太阳高度是0°

。第26页/共33页第二十六页，共34页。【动动手】请画出6月22日：90°N、40°N、北回归线、赤道的太阳日变化图。第27页/共33页第二十七页，共34页。23°26′73°26′90°66°34′地方时太阳高度4168122420第28页/共33页第二十八页，共34页。(2009年高考四川文综卷)下图是经纬网图，已知M地位于赤道，N地比P地先见到日落；此刻，图中70°纬线以内为极昼，再过8小时，N地太阳高度达当日最大。读图回答(1)～(2)题。例4第29页/共33页第二十九页，共34页。(1)此刻，太阳直射点附近有(

)A．世界著名渔场B．世界著名油田C．暖流流经地区D．热带沙漠地区(2)图幅范围内(

)A．此刻，各地在同一日B．此刻，大部分地区是黑夜C．此日后，各地白昼逐渐增长D．此季节，N地原野一片枯黄第30页/共33页第三十页，共34页。【解析】

(1)材料中N地比P地先见到日落，且N、P在同一纬线，由此推出N地在P地东侧，确定该图为南半球，N在30°E；再经过8小时N地太阳高度达当日最大，可得出此时太阳直射点的经度为150°E；图中70°纬线以内为极昼，可得出太阳直射点的纬度为20°S，因而此时太阳直射点坐标为(20°S,150°E)，应在澳大利亚东北部，为东澳大利亚暖流。第31页/共33页第三十一页，共34页。(2)此刻，30°W地方时为0∶00,30°W～180°在同一日；这一天太阳直射20°S，此日后，不能判断太阳直射是南移还是北移；此季节，南半球是夏季，N地为非洲的热带草原，正处于雨季，原野不可能一片枯黄。【答案】

(1)C

(2)B第32页/共33页第三十二页，共3