1、江南中學高三地理組江南中學高三地理組 2007.12綠色綠色P33太陽高度角是我們觀察太陽時的仰角，太陽高度角是我們觀察太陽時的仰角，也就是太陽光線與地面之間的夾角也就是太陽光線與地面之間的夾角 太陽高度角太陽高度角地球自轉，造成太陽東升西落，太陽高度角在一日內地球自轉，造成太陽東升西落，太陽高度角在一日內不斷發生變化不斷發生變化(如圖如圖2所示所示)；正午；正午(地方時為地方時為12時時)太陽太陽位于上中天時，太陽的高度角達到最大值位于上中天時，太陽的高度角達到最大值H，我們將，我們將此時的太陽高度角稱為該日的正午太陽高度角。此時的太陽高度角稱為該日的正午太陽高度角。 正午太陽高度變化的原因

2、：正午太陽高度變化的原因： 由于黃赤交角的存在，太陽直射點的由于黃赤交角的存在，太陽直射點的南北移動，引起正午太陽高度的變化。南北移動，引起正午太陽高度的變化。 P33(一一) 正午太陽高度的季節變化規律正午太陽高度的季節變化規律 年變化規律年變化規律 二、正午太陽高度的時空分布規律二、正午太陽高度的時空分布規律(一一) 正午太陽高度的季節變化規律正午太陽高度的季節變化規律 年變化規律年變化規律最大值最大值最小值最小值最大值最大值最小值最小值(一一) 正午太陽高度的季節變化規律正午太陽高度的季節變化規律 年變化規律年變化規律 回歸線之間的地區：回歸線之間的地區： 正午太陽高度最大值為正午太陽高

3、度最大值為90，全年，全年有有兩次兩次太陽直射現象，即一年中有兩個太陽直射現象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值。如下圖正午太陽高度最大值。如下圖A。 回歸線上：回歸線上： 正午太陽高度的最大值為正午太陽高度的最大值為90，全年有，全年有一次一次太陽直射現象，太陽直射現象， 即一年中有一個正午即一年中有一個正午太陽高度最大值。如下圖太陽高度最大值。如下圖B。 回歸線至極點之間的地區：正午太陽回歸線至極點之間的地區：正午太陽高度最大值小于高度最大值小于90，全年，全年沒有沒有太陽直太陽直射現象。一年中有射現象。一年中有一個一個正午太陽高度最正午太陽高度最大值。如上圖大值。如上圖C。 (一一) 正

4、午太陽高度的季節變化規律正午太陽高度的季節變化規律 年變化規律年變化規律 北回歸線及其以北的緯度帶：北回歸線及其以北的緯度帶： 每年夏至日每年夏至日(6月月22)H達最達最大大值，冬至日值，冬至日(12月月22)H達最達最小小值。如右圖值。如右圖A所示。所示。 南回歸線及其以南的緯度帶：南回歸線及其以南的緯度帶：每年冬至日每年冬至日H達最達最大大值，夏至日值，夏至日H達最達最小小值。如右圖值。如右圖B所所示。示。 全球正午太陽高度的緯度變化規律：全球正午太陽高度的緯度變化規律： 從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減；離從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側遞減；離直射點距離越直射點距離越近近(緯

5、度差越緯度差越小小)，正午太陽高度越，正午太陽高度越大大。 02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太陽高度的分布規律正午太陽高度的分布規律夏至日夏至日900 夏至日夏至日：太陽直射北回歸線。太陽直射北回歸線。 緯度變化：緯度變化：全球正午太陽高度自北回歸全球正午太陽高度自北回歸 線向南北兩側遞減。線向南北兩側遞減。 季節變化：季節變化：北回歸線及其以北各緯度，北回歸線及其以北各緯度， 正午太陽高度達全年最大值；正午太陽高度達全年最大值； 南半球各緯度，正午太陽南半球各緯度，正午太陽 高度達全年最小值。高度達全年最小值。02326 N2326 S6634 N6634

6、S90N90S正午太陽高度的分布規律正午太陽高度的分布規律夏至日夏至日 二分日二分日900春分日和秋分日：春分日和秋分日：太陽直射赤道太陽直射赤道。 全球正午太陽高度自赤道全球正午太陽高度自赤道 向南北兩側遞減。向南北兩側遞減。02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太陽高度的分布規律正午太陽高度的分布規律夏至日夏至日 二分日二分日 冬至日冬至日900冬至日：冬至日：太陽太陽直射南回歸線。直射南回歸線。 緯度變化：緯度變化：全球正午太陽高度自南回歸線全球正午太陽高度自南回歸線 向南北兩側遞減。向南北兩側遞減。 季節變化：季節變化：南回歸線及其以南各緯度，南回歸線及其以

7、南各緯度， 正午太陽高度達全年最大值正午太陽高度達全年最大值 北半球各緯度，正午太陽高度達全年最小值。北半球各緯度，正午太陽高度達全年最小值。 同一時刻同一時刻：全球正午太陽全球正午太陽高度自高度自自太陽直射點自太陽直射點向南北兩向南北兩側遞減。（隨緯度變化）側遞減。（隨緯度變化） 同緯度地區同緯度地區：正午太正午太陽高度相等且隨季節變化陽高度相等且隨季節變化難點難點202326 N2326 S90N90S夏至日夏至日 二分日二分日冬至日冬至日321 1、 赤道地區：赤道地區： 由圖可以看出，二分日時太陽直射赤道，由圖可以看出，二分日時太陽直射赤道，此時赤道地區正午太陽高度（此時赤道地區正午太

8、陽高度（H2）達最大值）達最大值90二至日正午太陽度（二至日正午太陽度（H1和和H3）達最小值。）達最小值。 正午太陽高度變化為：正午太陽高度變化為： （最大）（最大）-（最小）（最小）- -（最大）（最大）- -（最小）（最小）-（最大）（最大）春分日春分日 夏至日夏至日 秋分日秋分日 冬至日冬至日 春分日春分日PP: 赤道地區赤道地區02326 N2326 S夏至日夏至日 二分日二分日冬至日冬至日321P: 赤道與北回歸線之間地區赤道與北回歸線之間地區正午太陽高正午太陽高度的季節變度的季節變化規律化規律4PSN 2赤道與北回歸線之間地區：赤道與北回歸線之間地區： 由圖由圖4可以看出，可以看

9、出，H4大于大于H1和和H2又大于又大于H3，在夏至日前后，在夏至日前后P地各有一次直射，此時地各有一次直射，此時正午太陽高度達最大值（正午太陽高度達最大值（H4），冬至日時），冬至日時正午太陽高度達最小值（正午太陽高度達最小值（H3）。）。 正午太陽高度變化為：正午太陽高度變化為：增大增大-（最大）（最大）-小小-（最大）（最大）- -減小減小-（最小）（最小）-增大增大-春分日春分日 夏至日夏至日 秋分日秋分日 冬至日冬至日 春分日春分日 02326 N2326 S夏至日夏至日 二分日二分日冬至日冬至日321P: 赤道與南回歸線之間地區赤道與南回歸線之間地區4PSN02326 N2326

10、S夏至日夏至日二分日二分日冬至日冬至日19023P:北回歸線地區北回歸線地區 PSN 夏至日達最大值（夏至日達最大值（H1），）， 冬至日達最小值（冬至日達最小值（H3）。）。 從夏至日到冬至日該地正午太陽從夏至日到冬至日該地正午太陽 高度由最大變為最小。高度由最大變為最小。 02326 N2326 S夏至日夏至日二分日二分日冬至日冬至日19023P:南回歸線地區南回歸線地區 PSN正午太陽高正午太陽高度的季節變度的季節變化規律化規律02326 N2326 S夏至日夏至日二分日二分日冬至日冬至日23P:北回歸線以北地區北回歸線以北地區 PSN1 夏至日達最大值（夏至日達最大值（H1），）， 冬

11、至日達最小值（冬至日達最小值（H3）。）。 從夏至日到冬至日該地正午太陽從夏至日到冬至日該地正午太陽 高度由最大變為最小。高度由最大變為最小。 02326 N2326 S夏至日夏至日二分日二分日冬至日冬至日23P:南回歸線以南地區南回歸線以南地區 PSN1夏至日夏至日冬至日冬至日NSSN冬至日冬至日夏至日夏至日SN冬至日冬至日夏至日夏至日1. 正午太陽高度的形成：正午太陽高度的形成： 如右圖所示。如右圖所示。太陽光線與地面之間的夾角太陽光線與地面之間的夾角2. 正午太陽高度計算公正午太陽高度計算公式推導。式推導。 H =90B=90AOB =90 (COB-COA) =90 緯度差緯度差(所求

12、點和直射點之間的緯度差所求點和直射點之間的緯度差) AOBCOA緯差的計算：同半球相緯差的計算：同半球相減減，異半球相，異半球相加加 02326 N2326 S30NA302326 BC 2326 若求若求3030N N P P點點正午太陽高度角：正午太陽高度角：春秋分：春秋分： H90 （A0 ） 90 (30 0 ） 60 PP30634 夏至日：夏至日： H90(A B) 90 (30 2326) 8326P5326 N冬至日：冬至日： H90 (A+C) 90 (30 + 23 26) 33 34緯差的計算：同半球相緯差的計算：同半球相減減，異半球相，異半球相加加 4050P5N55N

13、0緯度差緯度差50緯度差：緯度差：所求地點緯度與太陽直射點所求地點緯度與太陽直射點的所在緯度的差距的所在緯度的差距05S45NH綠色綠色P35h s有關太陽高度計算題：有關太陽高度計算題：已知緯度，問：不同季已知緯度，問：不同季節熱水器擺放的角度？節熱水器擺放的角度？已知樓高，問：不同已知樓高，問：不同緯度的樓間距的大小？緯度的樓間距的大小？關于熱水器角度計算：關于熱水器角度計算：計算原理：計算原理： a=90 - H H=90- (H：正午太陽高度：正午太陽高度 ：緯度緯度 ：直射點緯度：直射點緯度, ,夏至夏至取取23 26，冬，冬至至取取-23 26 ）若：在緯度為若：在緯度為40 N地

14、區，熱水器太陽能受熱板地區，熱水器太陽能受熱板與地面的角度隨四季的變化？與地面的角度隨四季的變化？夏至：夏至： a= 16 34 冬冬至：至： a= 63 26 春秋分：春秋分： a= 40 BA夏至夏至冬至冬至 冬至日正午太陽高度最小，此時冬至日正午太陽高度最小，此時B樓日影最長，樓日影最長，若此時若此時A樓不被擋，則可終年獲得光照。樓不被擋，則可終年獲得光照。 一般來說，緯度較低地區，樓距較近，緯度較一般來說，緯度較低地區，樓距較近，緯度較高地區，樓距較遠。高地區，樓距較遠。樓距計算樓距計算ch sH關于樓間距的計算：關于樓間距的計算：計算原理：計算原理： h/s=tanH h=s*tan

15、 HS：樓間距樓間距 H：正午太陽高度：正午太陽高度 h: 樓房高度樓房高度根據題意因療養院位于北緯根據題意因療養院位于北緯3634，當太陽直射，當太陽直射南回歸線時北半球正午太陽高度角達一年中最小值，南回歸線時北半球正午太陽高度角達一年中最小值，若此時該樓的一層能被太陽照射的話，則各樓層都若此時該樓的一層能被太陽照射的話，則各樓層都能被陽光照射能被陽光照射 H=90- （代（代=3634,=2326）H=30根據三角函數關系，兩樓間最小距離應為根據三角函數關系，兩樓間最小距離應為x=20cot 30,x=34.7 m。若黃赤交角變為若黃赤交角變為2334，比原來變大，比原來變大，則此時北緯則

16、此時北緯3634的正午太陽高度角的正午太陽高度角 H=90-,H=2952變小，變小， 但但x=20cot 2952在（在（090） 為減函數，故兩樓間距應增大為減函數，故兩樓間距應增大 近年來，我國房地產業發展迅速，越來越近年來，我國房地產業發展迅速，越來越多的居民喬遷新居，居住條件和環境顯著多的居民喬遷新居，居住條件和環境顯著改善。請讀圖，運用以下公式及相關知識改善。請讀圖，運用以下公式及相關知識回答。（回答。（2002年江蘇、河南文理大綜合年江蘇、河南文理大綜合卷）卷） 某地正午太陽高度的大小：某地正午太陽高度的大小： H9090一一 式中式中H為正午太陽高度；甲為當地緯度，為正午太陽高

17、度；甲為當地緯度，取正值；取正值； 為太陽直射點的緯度，當地為太陽直射點的緯度，當地夏半年取正值，冬半年取負值。夏半年取正值，冬半年取負值。 tg350.70tg45 =1 tg601.7321.房地產開發商在某城市房地產開發商在某城市(北緯北緯30度度)建造了兩幢商品住宅樓建造了兩幢商品住宅樓(圖圖3)，某戶，某戶居民買到了北樓一層的一套房子，于春節前住進后發現正午前后太陽居民買到了北樓一層的一套房子，于春節前住進后發現正午前后太陽光線被南樓擋住。請問，該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時光線被南樓擋住。請問，該房子一年中正午太陽光線被南樓擋住的時間大約是間大約是 ( )A1個月個月 B3

18、個月個月 C6個月個月 D9個月個月2為避免這種糾紛，房地產開發商在建樓時，應該使北樓所有朝南房為避免這種糾紛，房地產開發商在建樓時，應該使北樓所有朝南房屋在正午時終年都能被正午太陽光線照射。那么在兩棟樓間距不變的屋在正午時終年都能被正午太陽光線照射。那么在兩棟樓間距不變的情況下，南樓的高度最高域約為情況下，南樓的高度最高域約為A20米米 B.30米米 C.40米米 D.50米米夏至日：夏至日： H = 90（302326 ） = 90634 =83 26 a = 90H = 90 83 26 = 634 冬至日：冬至日： H = 90（30+2326 ） = 905326 = 36 34 a = 90H = 90 3634 = 5326 H某地某地 = 90 緯度差緯度差緯差的計算：同半球相緯差的計算：同半球相減減，異半球相，異