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1、太阳高度与正午太阳高度【摘要】太阳光线与地平线(面)的夹角(即太阳在当地的仰角),叫太阳高度角,通常用h来表示。正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,通常用H来表示,它的大小随纬度不同和季节变化而有规律的变化。本文简要介绍太阳高度与正午太阳高度的计算及变化规律的运用。 【关键词】太阳高度;正午太阳高度 【Abstract】Thesunrayiscalledthesunelevatingangleaximalinnersunon1staltitudehighly,useHtoetoindicatethatgenerally,itssizebuthast
2、helaainbodyofabookchangingthelawapplying. 【Keywords】Sunaltitude;Highnoonsunaltitude 1太阳高度 太阳光线与地平线(面)的夹角(即太阳在当地的仰角),叫太阳高度角,通常用h来表示。 太阳高度的变化规律:太阳高度是从太阳直射点向四周作同心圆递减的。在太阳直射点上,太阳高度是90°,距离太阳直射点90°的球面大圆上的太阳高度为0°,即晨昏圈。昼半球上的各地,太阳高度总是大于0°;在夜半球上的各地,太阳高度总是小于0°。 从太阳高度入手,可考查地球及其他相关内容
3、。 例下图为北京时间2时的全球太阳高度等值线图,图中15°N纬线与经线圈BAC垂直相交于A点,读图回答: ①在图中用实心点标出北极点所在的位置。 ②B地的地理坐标_________,该日B地昼长为_________小时,全球属于新的一天的范围占_________%。 ③从图中可以看出此刻太阳高度的分布规律:___________________________。 ④A、E、C三点影子由长到短的顺序为_________此刻晨昏线与经线的夹角为_________ ⑤图中D地的自然带是_________,该地区较为突出的环境问题是_________
4、,该环境问题产生的原因是_________ ⑥假设F点此日的正午太阳高度为H,G地此刻地方时为T,则下列不等式成立的是() A.H<30°,T<14时B.H<30°,T>14时 C.H>30°,T<14时D.H>30°,T>14时 参考答案: ①略解析:由图可知,此时太阳直射15°N,处于极昼现象的范围为75°N~90°N,所以B点的纬度为75°N;又据经度相差1°的地方,太阳高度也相差1°,可确定北极点所在的位置。 ②(90°E,75°N)2425解析:据此时北京时间2时,可得B点的经
5、度为90°E;B点处于极昼状态,可得其昼长为24时;据此时北京时间2时,可得180°经线的时间为6时,新的一天占6小时,为全球的25%。 ③由直射点(90°W,15°N)向四周逐渐递减。 ④CEA15°。 ⑤热带草原气候,荒漠化,人口增长快,过垦过牧,不合理的生产方式导致草原退化。 ⑥D解析:在经线和赤道上,经度相差1°的地方,太阳高度也相差1°;但由于纬线圈不等长,致使除赤道以外的纬线上,两地之间的太阳高度差小于经度差。 2.1正午太阳高度变化规律的应用: 2.1.1判断某日正午太阳高度随纬度的变化规律。方法:据日期确定直射点的纬度位置,再
6、套上正午太阳高度从直射点(用直射点纬度代替)向南北两方逐渐递减规律即可。 2.1.2比较两地正午太阳高度的大小,日影的长短。同一时间,正午太阳高度以直射点所在的纬线为轴,南北两侧对称分布,离直射点所在的纬线越近,正午太阳高度值越大,日影越短。直射点所在纬线的正午太阳高度为90°,日影为零。比较两地正午太阳高度的大小,即看两地分别与直射点纬距的大小。 2.2正午太阳高度的计算。 一地正午太阳高度大小,可用下面公式来计算:H=90°-
7、ф-δ
8、,式中H为正午太阳高度,ф为当地地理纬度,永远取正值;δ为直射点的纬度,当地夏半年取正值,冬半年取负值。 例
9、求冬至日,北极圈上点的太阳高度? 解:据公式H=90°-
10、ф-δ
11、,又据题意δ为23°26′S,ф为66°34′N,得:H=90°-
12、66°34′-(-23°26′)
13、=0° 2.3联系生产生活的案例。 2.3.1北回归线以北地区建房时,为保证一楼全年均有阳光照到,两楼之间的最短距离与楼高的关系如图(H为冬至日当时的正午太阳高度)L应大于h•cotH 2.3.2太阳能热水器的集热板要据正午太阳高度的季节变化而调整角度,集热板与地面之间的夹角应等于当天H的余角,如图所示α+H=90°时效果最佳。 正午太阳高度的变化原因、计算及
14、在生产生活中的应用是本题型高考命题的重点。
