1、微专题3 太阳高度与方位专题一 地球运动基础知识 基本原理 当堂巩固 限时自测 一基础知识 基本原理1.正午太阳高度的分布规律(1)纬度变化规律 正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。对称规律：以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。(2)季节变化规律 北半球夏至日一年中最大值：北回归线及其以北地区一年中最小值：南半球各纬度北半球冬至
2、日一年中最大值：南回归线及其以南地区一年中最小值：北半球各纬度春、秋分日：赤道上达一年中最大值，其他地区介于最大值与最小值之间。(3)正午太阳高度的变化幅度及分布特点 南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越大(由23.5增大到47)，赤道上为23.5，回归线上为47。回归线至极圈之间：各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为47)。极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度变化幅度越小(由47减小到23.5)，极圈上为47，极点上为23.5。2.正午太阳高度的计算 公式：H90|观测点和太阳直射点同在北(南)半球，取减号；分属于南北不同半球，取加号。例：当太阳直射B点(10N)时，C点(23.
3、5S)正午太阳高度是 HC9090(1023.5)56.5 当太阳直射B点(10N时)，A点(40N)正午太阳高度是 HA9090(4010)60 BC3.正午太阳高度的应用(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，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 日影长短：太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影方向：日影永远朝向背离太阳的方向；北回归线以北的
4、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。南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0)。(4)确定当地的地理纬度 同一半球，纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。(5)确定楼距、楼高：为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见下图，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：LhcotH。(6)计算太阳能热水器的安装角度 为了
5、更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。集热板与地面之间的夹角()和当天的正午太阳高度(H)互余，即H90时效果最佳。如下图：(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度 一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。4.太阳周日视运动与日出日落 地点 图示 总结 赤道及热带 在二分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落(极点除外)；太阳直射点位于北半球，全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北(极点和出现极昼极
6、夜的地方除外)；太阳直射南半球时，全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼极夜的地方除外)；就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南；南北极点上，太阳高度在一天中不变即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行 北(南)温带在二分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落(极点除外)；太阳直射点位于北半球，全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北(极点和出现极昼极夜的地方除外)；太阳直射南半球时，全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼极夜的地方除外)；就某一地
7、点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南；南北极点上，太阳高度在一天中不变即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行 北(南)极圈内在二分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落(极点除外)；太阳直射点位于北半球，全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北(极点和出现极昼极夜的地方除外)；太阳直射南半球时，全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼极夜的地方除外)；就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南；南北极点上，太阳高度在一天中不变即太阳周日视运动轨迹总是
8、与极点的地平圈平行 北(南)极点在二分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落(极点除外)；太阳直射点位于北半球，全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北(极点和出现极昼极夜的地方除外)；太阳直射南半球时，全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南(极点和出现极昼极夜的地方除外)；就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南；南北极点上，太阳高度在一天中不变即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行 5.等太阳高度线图的判读 等太阳高度线图可以看作是以太阳直射点为中心的俯视图，判读的基本内容有：太阳直射点的地理坐
9、标；太阳高度的分布规律、正午太阳高度的分布规律；地方时、北京时间的计算；正午太阳高度大小的计算；昼夜长短的变化；推断与图示时间相关的日期(节气)、季节及地理现象等。掌握以下方法，有助于正确解答问题(1)图的中心太阳直射点12点90度(2)在太阳直射的经线上，太阳高度差等于纬度差(3)最外的大圆圈0等太阳高度线晨昏线左晨右昏(有北极的情况)(4)太阳直射北半球可见北极点，直射南半球可见南极点 例题(20174月浙江选考)阅读材料，完成下题。材料一 图1为赤峰市及附近区域略图。图1材料二 某地理兴趣小组在图1中某地进行天文观测。图2为地轴与北极星关系示意图。图3为该地测得的北极星高度。在北京时间1
10、2时16分测得当地正午太阳高度。据图用实线绘出观测春分日的正午太阳高度，说出观测地相对于赤峰市的方位。答案 解析 二当堂巩固 限时自测(1)该城市当日的正午太阳高度为_度。该城市的经度约为_。(2)该市当日昼长约_小时。1.下图为采用东一区区时的某城市6月22日太阳高度日变化曲线。读图回答下列问题。12345678910答案 602.5E162.日影末端的方向与太阳光的来向相反，其长短与太阳高度成_(正/反)比。一天中“日影”最短的时刻为地方时_，一年天中正午“日影”长短随_的移动而变化。答案 反12：00太阳直射点123456789103.如图，北半球某地有一幢楼，冬至日正午影长s与楼房高度
11、h相同，该地冬至日正午太阳高度是_，该地的纬度是_。答案 4521.5N123456789104.某学校(110E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法，逐日测算正午太阳高度。如图，垂直竖立一根2 m长的竿OP，正午时测得竿影长OP，通过tan OP/OP 算出正午太阳高度。(1)该小组每天测量影长时，北京时间应为_。(2)右图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_。(3)该学校冬至日的太阳高度约为_，该学校纬度大约为_。答案 12：404521.5N123456789105.图中H为正午太阳高度，应取当地的最_(大/小)值。故一般地北半球取_日的正午太阳
12、高度，南半球取_日的正午太阳高度。答案 小12月226月22123456789106.位于北纬36.5的某疗养院，计划在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。回答下列问题。(1)新楼至少要距原楼多少米？答案 34.7 m。(2)若黄赤交角变为24.5，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？答案 间隔应增大。答案 123456789107.一般地，太阳高度越大，单位面积太阳光热越_，所以，为了更好地利用太阳能，应不断的调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光线与受热板之间成_角。如图，图中代表太阳能热水器倾角，H代表_。H_。因为H90当地与太阳直射点的纬度差，所以_。答案 多直正午太阳高度90当地与太阳直射点的纬度差123456789108.某中学(36N,113E)一学生对太阳能热水器进行改造如图所示，将热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。当南极圈上出现极昼时，这位同学为使热水器有最好的效果，调节活动支架，使热水器吸热面与地面的夹角为_。答案 59.5123456789109.汕头市太阳高度直射井底时，杭州的昼长达到一年中的_(最大值或最小值)答案 最大值1234567891010.北半球冬至日，正午太阳高度达一年中最大值的范围是_。答案 23.5S90S12345678910