正午太阳高度角的计算与应用

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1、正午太阳高度角的计算与应用【知识串讲】一、正午太阳高度随纬度变化规律:节气日期太阳直射点太阳高度的纬度分布春分日秋分日3月21日9月23日前后赤道由赤道向南北两方递减夏至日6月22日前后北回归线由北回归线向南北两侧递减冬至日12月22日前后南回归线由南回归线向南北两侧递减二、正午太阳高度随季节变化规律赤道上，两至日中午太阳高度达到最小值，春秋分日达到最大值；北回归线及其以北地区：夏至日正午太阳高度达到最大值，冬至日正午太阳高度达到最小值；南回归线及其以南地区：冬至日正午太阳高度达到最大值，夏至日正午太阳高度达到最小值。南北回归线之间地区：每年有两次太阳直

2、射达到最大值；赤道与北回归线之间，冬至日正午太阳高度达到最小值；赤道与南回归线之间，夏至日正午太阳高度达到最小值；三、正午太阳高度的计算1.公式计算：某地正午太阳高度的大小H=90°—/φ-δ/  即90°—H=/φ-δ/ ，公式中：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。2.利用“纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度（以太阳直射点为参照点）”这一规律来计算。四、正午太阳高度的应用1.确定地方时。某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。例1.某学校(110°E)地理兴趣小组

3、在平地上用立竿测影的方法,逐日测算正午太阳高度。如图垂直竖立一根2米长的竿OP，正午时测得竿影长OP′，通过tgα=OP/OP′算出正午太阳高度α，据此回答：（1）该小组每天量测影长时,北京时间应为（）A.12:00B.12:40C.11:20D.10:002.确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。〖例2〗甲、乙、丙是三幅不同纬度的三座房屋二至日的阳光照射情况（a或b）。对三座房屋所处地理位置判断正确的是（）A.三地都位

4、于北半球B.甲地位于赤道附近C.乙地位于南温带D.丙地位于北温带3.判断日影长短及方向正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日最短。〖例3〗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：⑴12月23日OP最长，三个月后，该地昼夜长短状况为等长。⑵M处的树位于旗杆的正东方

5、向，其精确的纬度是23°26′N。4.根据正午太阳高度判断所在的地区的纬度。如上题中，可根据O处在不同时期的正午太阳高度角来推断该处所在的纬度。5.计算楼距为了使楼房底层获得充足的太阳光照，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。解题的关键是计算当地一年中最小的正午太阳高度，并计算影长。楼间距L与（最小时）正午太阳高度H的关系为:L最小值=h×ctgH最小值。LhH〖例5〗为了冬季采光，居住区规划设计标准对不同纬度带的住宅间的合理间距有明确规定。分析表1（表中H是住宅的高度），回答1～2题。表1我国部分城市住宅的日照间距城市冬至正午太

6、阳高度日照间距理论实际采用①24°45′2.02H1.7H②40°28′1.18H1.2H③35°21′1.41H1.1~1.2H④26°36′1.86H1.6~1.7H1.表1中的四个城市所处纬度从低到高依次是A.①②③④B.①④③②C.②①③④D.②③④①2.根据表中信息，在北京修建两栋20米高的住宅楼，其理论日照间距约为（）A.23米B.28米C.37米D.40米6.计算热水器的安装角度要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，提高太阳热水器的效率。如图所示：太阳热水器的安装（一般考虑满足冬

7、季的取热，即H最小值时的集热板与地面平台的夹角α）α=90°－H；α　　H集热板地面太阳光〖例6〗洛阳（35°N，112°E）一学生对太阳能热水器进行了改造，将热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。9月23日，为使热水器有很好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为A.23°26′B.35°C.66°34′D.55°7.判断山地自然带在南坡和北坡分布高度一般情况下，在相同高度，阳坡比阴坡温度高，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度，阳坡的自然带一般要向高处延伸。NS基带SN基带【反馈练习】下图图1中MC、MD分别为某棵树一年中正午时刻最

8、长和最短的影长，它们与河流AB段正好垂直，图1中C所在河岸比BE岸冲刷严重。图2