1、1第一章 第一节：正午太阳高度角应用1太阳高度与正午太阳高度 (1)太阳高度：太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角( 如图所示)，简称太阳高度。 (2)正午太阳高度：一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度。(如图所示)2正午太阳高度的变化规律 (1)纬度变化规律由图可知：正午太阳高度由直射点向南北两侧逐渐减小；离直射点所在纬线越远，正午太阳高度越小。(近大远小)同一纬线上正午太阳高度相同。与太阳直射点所在纬线纬度差相等的两条纬线上的正午太阳高度相同。(2)季节变化规律2图中 A 代表北回归线以北的地区， B 代表南回归线以南的地区，C 代表赤道和北回归线之间的地区。规律：(以北
2、半球地区为例 )北回归线以北地区：夏至日正午太阳高度最大，冬至日最小，且太阳光线都来自南方。如下图中甲图。北回归线上：夏至日正午太阳高度为 90，冬至日最小，冬至日太阳光线来自南方，夏至日来自天顶。如下图中乙图。赤道和北回归线之间地区：直射时正午太阳高度最大，冬至日最小，夏至日和冬至日太阳光线来自不同方向。如下图中丙图。赤道上：春、秋分直射时最大，冬、夏至正午太阳高度相等，太阳光线来自不同方向。如下图中丁图。3正午太阳高度计算 某地某日正午太阳高度 H90纬度差 (纬度差指该地所在纬线与该日直射点所在纬线之间跨越的纬度数；若两点在同一半球，纬度差为两地纬度值相减；若两点分别在南、北半球，纬度差
3、为两地纬度值相加)。4正午太阳高度角的应用 (1)确定地方时当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。(2)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。(3)判断日影长短及方向正午太阳高度角越大，日影越短；正午太阳高度角越小，日影越长，且日影方向背向太阳。3(4)根据正午太阳高度判断所在的地区夏至日太阳高度大于冬至日太阳高度的位于北半球，反之位于南半球；年内有两次 90的地区，位于回归线之间；一年内有一次 90的是回归线，一年内有一天
4、太阳高度为 0的位于极圈；一年内只有半年太阳高度的是极点。并进而判断该地区的其他地理特征。(5)计算楼间距一般来说，纬度较低的地方，楼间距较近；纬度较高的地区，楼间距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度。并计算影长。(6)计算热水器安装角度应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为 h90(如下图)。练习题某学校（110E）地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午大阳高度。如图 4,垂直竖立一根 2 米长的竿 OP，正午时测得等影长 OP，通过 tgOP/OP算出正午太阳高度 a。1.该小组每天量测影长时，北京时间应为A 1200 B 1240 C
5、1120 D 11002.3 月 21 日，当该小组进行观测时，下列城市中即将迎来旭日东升的是A 英国伦敦 B 匈牙利布达佩斯（约 19E）C 土耳其伊斯坦布尔（约 29E） D 夏威夷檀香山（约 158W）3.图 5 是该小组绘制的连续一年多的竿影长度变化图。图中反映 3 月 21 日竿影长度的点是4A B C D 4.该学校大约位于A 21.5N B 21.5S C 45N D 45S某城市(30N)房地产开发商建造了两幢商品住宅楼，见图 3 某户居民买到北楼一层的一套房子，于春节前进住后发现正午前后太阳光被南楼挡住。 （tan350.7 tan45l tan601.732）5.该房子一年
6、中正午光线被挡住的时间大约是：（ ）A1 个月 B3 个月 C6 个月 D9 个月6.为确保北楼居民的“阳光权” ，在两楼间距不变的情况下，南楼的高度约为：A.20 米 B.30 米 C.40 米 D.50 米某地时我国重要的人工多层经济林区。图 1 为该地“某日太阳处在最高位置时的示意图”，此时北京时间为 12：40，树影遮挡地被植物的面积在一年中达到正午时的最大。读图回答 7-8 题。7该地位于A45 N, 110E B2134N, 110EC45N, 130E D2134N, 130E8这一天A太阳距离地球最远 B江苏省各地昼长夜短C晨昏线与极圈相切 D正午太阳高度由赤道向南北两侧递减5
7、9.某地同学在 6 月 22 日中午前后进行地理课的探究学习活动，他们利用一根标杆，每隔 1 小时测量一次杆影长度，将测量结果绘制成如下列所示的示意图。据此判断该地位于（ ）A.（2326N，105E） B.（2326N，135E）C.（2326S，105E） D.（2326S，135E）本地北京时间 6 月 22 日 6 时左右日出，13 时太阳高度角达到最大约 83，回答 10-11 题。10该地最可能是 A北京 B沈阳 C成都 D海口11该地当天上午太阳高度角达到 36时，布依诺斯艾利（西四区）的区时约为A6 月 21 日 9 时 B6 月 21 日 21 时 C6 月 22 日 9 时
8、 D6 月 22 日 21 时福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。图 5 示意遮阳板设计原理，据此回答 12-13 题。图 51.2遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时A 全球昼夜平分 B 北半球为夏季C 太阳直射 20S D 南极圈以南地区极昼13 济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是安装高度不变，加长遮阳板 安装高度不变，缩短遮阳板遮阳板长度不变，降低安装高度 遮阳板长度不变，升高安装高度A B C D 614.某日，广州、武汉、北京和海口四个城市的正午时分，同等高度的树木成影示意图如下。(1)序号代表的城市分别
9、是 、 。(2)据图判断，此时我国正处于二十四节气之一的 前后。第二节 太阳视运动地球绕地轴自西向东自转，同时绕太阳自西向东公转，这样在我们的眼里，太阳一天中东升西落，同时在一年中每天东升西落又有规律地产生一定的变化，我们把这些太阳在天空中运动的轨迹，称为太阳的视运动。一、太阳出没的方位：平常我们说太阳东升西落，而实际上，太阳只有在春分和秋分，即太阳直射赤道时才是严格意义上的东升西落，其余的时候太阳升落方向都向北或向南有一定的偏移。当太阳直射点位于北半球时，太阳升起的方位为东偏北，太阳落下方位为西偏北，即东北升，西北落，全球如此。观察点越偏北，太阳升落的方位就越偏北。同一地点，太阳直射点越偏北
10、，即越靠近北回归线，太阳升落的方位也越偏北。太阳直射在南半球时，情况正好相反，即东南升，西南落。太阳升落的方位可以从光照图的晨线上和昏线上读出，如下图。二、正午太阳的方位：夏半年，太阳从东偏北升起，从西偏北落下。冬半年，太阳从东偏南升起，从西偏南落下。但并不代表太阳正午一定跟着偏北或者偏南。正午太阳的位置一定位于正南或者正北，但究竟是位于正南还是位于正北，这取决于太阳直射点与与观察者所处的纬度。直射点偏南，正午太阳则偏南，直射点偏北，正午太阳偏北。我们还是举例说明正午太阳的方位。我国海南省海口市，大约位于 20N，同样位于夏半年，当太阳太阳光太阳光晨线晨昏 昏线 线 线夏至日 冬至日太阳升落方
11、位示意图7正午太阳高度北纬 40附近二分二至正午太阳高度和昼夜长短变化7326夏至50春秋分2634冬至昼长时间15 小时12 小时9 小时太阳升落方位东北升西北落正东升正西落东南升西南落直射点位于赤道附近时，则正午太阳偏南，当太阳直射点位于北回归线附近时，则正午太阳偏北。还有一点需要说明，正午太阳的位置与地面上物体的影子方向始终是反的，即太阳位于正南，则影子在正北方向，太阳位于正北，影子在正南方向。上图为北京在二分二至时正午太阳高度和昼夜长短变化情况。春秋分时，太阳直射赤道，太阳从正东升起，正西落下，正午太阳高度约 50，正午日影偏北，此时昼夜平分。夏至时，太阳直射在北回归线，太阳东北升、西
12、北落，正午太阳高度约 73.5，正午日影仍向北，但日影较短，此时昼长夜短。冬至时，太阳直射南回归线，太阳东南升、西南落，正午太阳高度角约为 26.5，正午太阳日影仍向北，但日影较长，此时昼短夜长。三、极地地区太阳周日视运动：太阳东升西落，而实际上其他的星星（大部分是恒星）也是东升西落，只是由于太阳的光芒太强，让我们经常忽略了其他星体的东升西落运动。在北极上空观察地球呈逆时针方向转动，在南极上空观察地球呈顺时针方向转动。反过来，当我们站在地面仰望星空时，星空也作圆周运动：在北极附近看星空，星空呈逆时针方向转动，在南极附近看星空，星空呈顺时针方向转动。在星空里，太阳也是其中之一，特别是在极昼时期，
13、太阳在天空中作圆周运动特别明显。这时我们观察到的太阳周日视运动，基本上是沿着地平圈上方运动，这时的地平圈同时也可作为时间圈。在北极附近地区的极昼，太阳在子夜时位于正北方向，位置最低；过了子夜，太阳开始升起，到6：00 到达正东方向；继续升高，正午 12：00 位于正南方向；然后开始偏西下落，到 18：00 到达正西方向；继续下落，到子夜 0：00 回到最低。这样，太阳完成了一个周日视运动，地平圈就成了时间圈：0 时（正北）（东北）6 时（正东）（东南）12 时（正南）（西南）18 时（正西）（西北）东西北 南12:0018:000:006:00北极附近附近地区极昼时太阳周日视运动80 时（正北
14、） 。在北极附近地区极昼时的太阳升落，可以说是正北升起，正北落下。在南极附近地区的极昼，与北极附近地区相似，只是天空中太阳视运动的方向相反：北极附近太阳作逆时针方向转圈，南极附近地区作顺时针方向转圈。比如我国南极中山站在极昼时期的太阳视运动即是如此。我国的南极长城站位于南极圈外，没有极昼现象，只是在冬至附近有一个接近 24 小时的极长昼。四、极昼时的太阳高度：在极昼时，一天 24 小时都有太阳高度，正午最大，子夜最小。以北极黄河站为例，北极黄河站在极昼时期，太阳沿着地平圈上空作圆周运动，正午时，太阳在正南方向，太阳高度最大；子夜时，太阳在正北方向，太阳高度最小。这最大和最小的平均值恰好等于极点
15、上的太阳高度。极点上的太阳高度全天相同。如右图所示，在 80N 地区，如图所示的时间，正午太阳高度为30，太阳方位正南，子夜太阳高度为 10，太阳方位正北，其平均值就是 20，而极点的太阳高度就会等于这个平均值。从极点太阳高度与80N 正午太阳高度比较，相差 10，这就是两地的纬差。纬差多少，正午太阳高度就会差多少。同时，我们还可从这个图上看出，太阳此时正好直射在 20N 上，即极点太阳高度就是直射点所在的纬度。总之，太阳的视运动需要从太阳日出日落方位、正午太阳的方位、极昼时期太阳周日视运动和极昼时的太阳高度等方面加以仔细研究。练习题：09 年：图 6 表示“27N 某地坡向（坡度为 10）对
16、地表获得太阳辐射的影响” ，纵坐标表示该地坡面与地平面获得太阳辐射量的比值（仅考虑地球运动和地形因素） 。完成 1-2 题。1.该地坡向对地面获得太阳辐射影响最大的季节是A春季 B.夏季C.秋季 D.冬季2.若坡度从 10增大到 15，则 a 点的数值将A.增大 B.减小C.先减小后增大 D.先增大后减小AB302010 北 纬 80北 极 圈 北极124 极昼时太阳高度与极点太阳高度的关系图 610东 东 东 7东 4东 东 东 东 东 东 东 1东 东 东 东 东 东 东 东 东 0.6 0.8 0.9 东 东 0.7 1.0 1.1 东 东 1.2 1.3 东 东 a 9（10 年）11
17、 月 22 日，某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部（如图 9 所示） ，在甲楼顶层 GPS 测得纬度为 31.8366、经度为 117.2179、高程为 96m。完成3-4 题。南北乙 甲图 93.隔 25 小时再次观测时，甲楼阴影可遮挡乙楼A.二层西部 B.四楼东部 C.五层西部 D.七层东部4.此后一个月内A.法国进入冷饮畅销期 B.广东省进入雨季C.澳大利亚播种冬小麦 D.云南省昼短夜长11 年：图 11 为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图，完成 5-6 题5该地可能是A.刚果盆地 B.撒哈拉沙漠南缘 C.巴西高原 D.北美洲五大湖地区6仅考虑地球运
18、动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有利于夏季遮阳，冬季采光冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强利于减少室内能源消耗A. B. C. D.1012 年：图 11 为我省平原地区某中学的操场和行道树示意图（晴天 8：00 前后，东操场大部分被行道树的树荫覆盖）。完成 7-8 题。 7.为充分利用树荫遮阳，6 月某日 16：00-16：45 该校某班同学上体育课的最佳场地是A. B. C. D. 8. 下列日期中，阳光照射行道树产生的阴影在地面转动角度最大的是A. 5 月 1 日 B. 6 月 1 日 C. 7 月 1 日 D. 8 月 1 日13 年：图 9 表示我国某地某日测试记录的到达地面的太阳辐射日变化。完成 9-10 题。9. 该日日期及天气状况可能是A. 3 月 12 日 晴朗 B. 6 月 5 日 晴朗 C. 3 月 22 日 多云 D. 6 月 20 日 多云10. 该地可能位于A. 祁连山地 B. 大兴安岭C. 南沙群岛 D. 帕米尔高原图 1 为 “地球公转、月球公转示意图” ，图 2 为“科考队员在北极点附近某处一天中不同时刻拍摄的太阳照片” 。读图回答 11-12 题。
