正午太阳高度的变化讲解课件

左侧3张照片是麦当劳公司在芝加哥一天中3个时间拍摄的户外广告牌。该广告房顶平放着一根大叉子，叉子的倒影是麦当劳的标志。每天早上6点到11点，根据叉子在阳光下的影子位置变化告诉大家什么时间吃麦当劳的什么产品。问：创意广告的背后，蕴含了什么样的地理学知识？正午太阳高度的变化1.太阳高度角的概念：太阳光线和地平面的夹角。一.太阳高度角●FHN2.太阳高度角的大小1）某地一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度；2）太阳直射点上，正午太阳高度为90°；3）晨昏线上，太阳高度为0°。小结:90°≥H≥0°任意一天，在太阳直射点上，正午太阳高度为90°，从直射点向南北两侧正午太阳高度不断递减。

2.正午太阳高度的变化规律⑴空间变化----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化（同时不同地）⑵时间变化----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化（同地不同时）北半球春秋分日

北半球夏至

北半球冬至⑴空间变化规律—纬度变化规律----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化春、秋分日：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递减

正午太阳高度的纬度分布规律—由直射点向南北两侧对称递减。②南回归线及其以南地区①北回归线及其以北地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—季节变化规律----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P④南回归线至赤道之间地区③北回归线至赤道之间地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—季节变化规律----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P⑤赤道地区达到全年最小达到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—季节变化规律----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化P达到全年最大同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，

当日正午太阳高度越大。

2.变化规律⑴空间变化----正午太阳高度的纬度分布规律：由直射点向南北两侧对称递减。⑵时间变化----正午太阳高度的季节变化规律夏至日正午太阳高度冬至日正午太阳高度北回归线及其以北地区南回归线及其以南地区南北回归线之间的地区达最大值达最小值达最大值每年太阳直射两次时达最大值达最小值同一时间，离太阳直射点（最大正午太阳高度）所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。同一地点，离太阳直射点（最大正午太阳高度）所处日期越近，当日正午太阳高度越大。三.正午太阳高度的计算23H地平线o1太阳光线20oN50oNAB

已知：太阳直射20oN，求50oN的正午太阳高度？计算方法的推导：因为∠1=20o∠2=50o所以∠3+∠H=90o所以∠3=∠2—∠1又因为太阳光线平行又因为AO垂直地平线所以∠H=90o___(∠2—∠1)23H地平线o1太阳光线AB∠H=90o___(∠1+∠2)

H=90-纬度差(所求点和直射点之间的纬度差)计算方法1：(画图法)已知太阳直射22oS,求莆田（25oN)的正午太阳高度0o23o26’N23o26’S25oN22oSH

22oS=90OH25oN=?H25oN=90O-(25O+22O)=43o归纳：画出太阳直射纬线，所求正午太阳高度的纬线求出纬度差H所求纬度=90o__纬度差（同半球相减，异半球相加。）计算方法2：(三角形法)步骤1.简化经纬网图2.利用三角形法求解正午太阳高度基本原理：直角三角形两锐角和为90°例1.春分日某地（30

°N,120

°E）的正午太阳高度？例2.冬至日某地（60

°N,120°E）的正午太阳高度？

2014年6月，小张的父母在“阳光学苑”购买了一套位于一层的住房。2015年1月，全家入住后，发现阳光全被前排楼房挡了。他感到很困惑，那天看房时，小院内阳光充足，怎么才过了几个月，阳光就被挡住了呢？你能结合上图帮小张分析一下原因吗？南南四.正午太阳高度角的运用图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，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。

结论：（1）楼房间距计算楼间距离≥Ｌ=h

×cotHＨＬα例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（）A.Htan(90°-38°) B.Htan(90°-38°-23.5°)C.Hcot(90°-38°) D.Hcot(90°-38°-23.5°)解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度α和影长（Ｌ）。（2）计算热水器的安装角度

要想最大限度地利用太阳能资源，就必须通过对集热面与地面夹角a的调整，使集热面与太阳光线始终垂直。由于太阳光线与地面的夹角H即当地的太阳高度角，故夹角a与H互为余角。安装角度a=90°--H(正午太阳高度角)=当地某日正午太阳高度角的余角=纬度间隔=︱25°±δ︱Hα=90°－H=90°－〔90°－︱25°±δ︱〕

例1：莆田一中（25°N）某教工宿舍楼顶安装太阳能热水器，为了使热水器最大限度的获得太阳光热，集热管与楼顶的夹角应是多少？α当地纬度与直射点纬度之差集热管/板

例2：某校所在地（120°E，40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是①赤道地区3）判断日影长短及方向

日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关。影子朝北与朝南一样多【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。③南回归线至赤道之间任一地区②北回归线至赤道之间任一地区影子朝北多于朝南影子朝南多于朝北⑤南回归线及其以南地区④北回归线及其以北地区影子终年朝北影子终年朝南如右图，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处有一棵树，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）______月______日后至____月______日，OP长度变短。（3）6月份，OP长度如何变化？1222昼夜等长1222622先变短，再变长。4）确定地方时

某地地方时12时就是当地一天中太阳高度达到最大值。5）确定房屋朝向为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。四季的划分夏季：白昼最长、太阳高度最高的季节冬季：白昼最短、太阳高度最低的季节春季和秋季：夏季与冬季之间的过渡季节春季：3、4、5月夏季：6、7、8月秋季：9、10、11月冬季：12、1、2月更符合气候实际的四季划分赤道00北极圈南极圈90°N热带北温带南温带北寒带南寒带有太阳直射现象既无太