试析太阳高度角的有关问题

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1、试析太阳高度角的有关问题四川省（绵阳市）三台中学校：徐广元太阳高度角在整个高中地理知识中，是学生学习、理解最困难的知识点之一，对学生能力要求高。它与实际生产、生活联系紧密，应用意义强，常成为出题者光顾的对象。在备考复习中，可从以下方面突破该难点。首先要分清是太阳高度角还是正午太阳高度角的问题。虽然正午太阳高度角是太阳高度角的特殊情况，但在考查的知识方面二者还是有所差异，下面分别探讨之。一：太阳高度角的有关问题（一）太阳高度角的分布：任一时刻的太阳高度角都以直射点为圆心，呈同心圈状向外逐渐递减。如图1，圆心为直射点，太阳高度角为90º，外圆为晨昏圈，太阳高度角为0º。（即昼

2、半球的太阳高度角大于0º，夜半球的太阳高度角小于0º。）晨昏圈0º45º直射点90º（二）太阳高度角的大小与影子长短的关系：图11：太阳高度角越大，物体的影子越短；太阳高度角越小，物体的影子越长(影子的方向在太阳的相反方向)。因此一天中，日出、日落时的影子最长，正午时的影子最短。据此，当告诉物体影子达一天中最短时，说明该地地方时为12点，若是影子缩为零，则太阳直射该地。2：根据物体影子还可推知以下知识点。据日出、日落时的物体影子朝向，推知日出、日落的方向，从而得知太阳直射半球。如：若日出时物体的影子朝向西南，日落时物体的影子朝向东南，则说明日出东北方日落西北方，太阳直射北

3、半球；若日出时物体的影子朝向西北，日落时物体的影子朝向东北，则说明日出东南方日落西南方，太阳直射南半球；若日出时物体的影子朝向正西，日落时物体的影子朝向正东，则说明日出正东方日落正西方，太阳直射赤道。（三）太阳高度角的日变化分布图太阳高度角º1：极点：在极点上看太阳，太阳在地平圈以上23.5º图2作圆周运动，表现为不升不落。这是因为一天中极点离太阳的距离都相等的缘故。如图2所示：太阳01224（小时）高度在坐标图上呈一直线。且可推知以下两个知识点：（1）极点上，一年中在极昼期太阳高度在0º到23.5º间变化。（2）极点上所见的太阳高度与太阳直射纬度度数相等。如：若太阳直射

4、21°N，则北极点上看到的太阳高度为21°；反之，北极点上看到的太阳高度为21°，则可知道太阳直射21°N。太阳高度角52：赤道。赤道上因全年昼夜等长，所以90°图3总是6点日出18点日落，一年中，正午太阳高66.5°度在90°和66.5°间变化。其太阳高度日变化如图3所示。06121824（小时）3：太阳直射地点。直射地点的太阳高太阳高度角90°度日变化特点是其正午的太阳高度为90，且图4非赤地区在6点以前日出，18点以后日落。如图4所示。06121824（小时）4：该日极昼的地点。太阳高度日变化太阳高度角特点是0点日出，24点日落这些地点中最大47°图5的正午太阳高度

5、为47°，其纬度与该日太阳直射纬度互余。其太阳高度日变化如图5所示。01224（小时）5：处于极昼期的地点（除该日极昼的地点）。处于极昼期的地点太阳高度日变化特点是一天中太太阳高度角图647°阳都在地平线以上，非极点地区表现为斜升斜落，一天中最小的太阳高度大于0°这些地点中最大的01224（小时）正午太阳高度小于47°（非极圈）如图6所示。太阳高度角6：处于冬半年的地点（非极夜区）。处于冬半年的地点太阳高度日变化特点是6点以后日出，18点以前日落。如图7所示。06121824（小时）7：处于夏半年的地点（非极昼区）。处于夏图7半年的地点太阳高度日变化特点是6点以前日太阳高

6、度角出，18点以后日落。如图8所示。图8二：正午太阳高度角的有关问题(一)：正午太阳高度角的变化规律06121824（小时）1：纬度变化规律：由太阳直射点所在纬线向南北方逐渐递减。可推知与太阳直点的纬度相差一度，正午太阳高度角就减小一度。（进一步可得出：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数）。例如:太阳直射20ºN，这天全球正午太阳高度角就从20ºN向南北方逐渐递减，19ºN的正午太阳高度角就等于89º。2：季节变化规律：太阳直射点移来时渐增，移去时渐减（太阳直射点相对某地所在纬线而言）5。例如：对于31ºN的地区，在12月22日（冬至日）至6月22日（夏至日

7、）这段时间，正午太阳高度角渐增；6月22日（夏至日）至12月22日（冬至日）这段时间，正午太阳高度角渐减。小结：A：整个南或北半球，正午太阳高度角能同时达全年最小值（该半球的冬至日），但不能同时达全年最大值。B：南北回归线之间的地区，太阳直射时达全年最大值，而非该半球的夏至日。C：南北回归线上一年一次最大值（该半球的夏至日）和最小值（该半球的冬至日）；南北回归线之间的地区一年两次最大值（太阳直射时）、一次最小值（该半球的冬至日），但赤道一年各两次。D：回归线以外的地区，一年各一次最大值（该半球的夏至日）和最小值（该半球的冬至日