太阳高度专题,日出、日落、正午太阳方位,+太阳视运动图,太阳高度角的分布.pdf
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1、泸源中学 王丽美 自然地理 太阳高度专题复习 第 1 页 2020/9/7 七、太阳高度 1、太阳高度:即太阳高度角,是指太阳光线相对于地平面的交角(如图-1-)。一般用 H 表示,其大小范围 0H90 2、正午太阳高度:则是指一日内最大的太阳高度,即当地地方时 12 时的太阳高度。注意最大的太阳高度并不一定等于 90除直射点上的太阳高度等于 90其他的任何地方都小于 90其计算公式为:H=90纬度差(直射点与所求点的纬度差,同侧相减,异侧相加)3、正午太阳高度的变化规律(1)、正午太阳高度随纬度变化的规律 同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减,且以直射点所在纬度为中心等距
2、离对称。春、秋分日和冬至、夏至的正午太阳高度随纬度变化的规律如图3 所示。提示:.3 月 21 日和 9 月 23 日前后从赤道向南北两侧递减。南、北极点正午太阳高度均为 0。.6 月 22 日前后从北回归线向南北两侧递减。北极点正午太阳高度为 23.5,南极圈以南出现极夜(正午太阳高度小于 0,为负值)。.12 月 22 日前后从南回归线向南北两侧递减。南极点正午太阳高度为 23.5,北极圈以北出现极夜(正午太阳高度小于 0,为负值)。距太阳直射点越近,正午太阳越大(2)、正午太阳高度随季节变化的规律.南北回归线之间的地区,一年直射两次,直射日正午太阳高度为年内最大。赤道上,春、秋二分日时正
3、午太阳高度为年内最大,为 90;二至日时正午太阳高度为年内最小,为 66.5。6 月 22 日,赤道至南回归线之间地区的正午太阳高度达年内最小值。12 月 22 日,赤道至北回归线之间地区的正午太阳高度达年内最小值,如图中 b 点箭头所示。北回归线及其以北地区的正午太阳高度的变化(如图中 c点箭头所示):6 月 22 日为年内最大值,12 月 22 日达到年内最小值;北回归线上一年中有一次直射,即 6 月 22 日的正午太阳高度为 90.南回归线及其以南地区的正午太阳高度的变化(如图中 a 点箭头所示):12 月 22 日为年内最大值,6 月 22 日达到年内最小值;南回归线上一年有一次直射,
4、即 12 月 22 日的正午太阳高度为 90。H 太阳高度角 东 H 南 北 西 图-1-图-2-地 方 时12 点 正午太阳高度 冬至 二分 夏至 正午太阳高度 S 90 60 30 0 30 60 90N 23.5 23.5 23.5 23.5 66.5 66.5 60 90 90 60 30 30 0 0 图 3 12 月 22 日 二分 6 月 22 日 a c b 90 66.5 23.5 0 23.5 66.5 90 N S 图 泸源中学 王丽美 自然地理 太阳高度专题复习 第 2 页 2020/9/7 距太阳直射点越来越近,正午太阳高度越来越大,反之越小 4、正午太阳高度的应用
5、应用 1:确定所求地点的经度和纬度。根据正午太阳高度计算公式,结合题干、图示等信息,推求所在地的纬度,进而判断该地的其他地理特征。当某地太阳高度达一天中的最大值时,该地的地方时为正午 12 时,据此可推算所在地的经度或地方时。【例 1】(08 广东文基 4243)下列三幅图中的角度是位于 120E 经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。据此回答下列两题。.三地的纬度从高到低的排序是()A.B.C.D.此日昼长时间从短到长的排序是()A.B.C.D.【例 2】(07 江苏高考卷 12)某地是我国重要的人工多层经济林区。下图为该地“某日太阳处在最高位置时的示意图”,此时北京时间为 12:40,
6、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 5 回答下面 2 题。.该地位于()A.45N,110E B.2134N,110E C.45N,130E D.2134N,130E.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 应用 2:确定所求地点正午日影长短、朝向或者房屋朝向。判断正午日影长短和朝向。距离阳光直射纬线越近,正午太阳高度越高,日影越短,射进屋里面的阳光面积越小;反之,距离阳光直射纬线越远,太阳高度越低,日影越长,射进屋里面的阳光面积越大。日影方向总是背向太阳。太阳直射时,垂直投影为点。极夜时,没有日影。
7、各纬度地带的正午影长、朝向情况,具体如下:.北回归线以北地区,一年四季太阳都是从南面照射过来,正午日影永远朝向北方(北极点除外)。北半球夏至日(6 月 22 日前后),北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中的最大值,正午日影最短。北半球冬至日(12月 22 日前后),太阳直射在南回归线上,北半球正午太阳高度最小,日影最长。.南回归线以南地区,一年四季太阳都是从北面照射过来,正午日影永远朝向南方(南极点除外)。北半球冬至日,南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中的最大值,正午日影最短。北半球夏至日,南半球正午太阳高度最小,日影最长。.在南北回归线之间的地区,一年中有的季节太阳从南面照射过来,
8、日影朝向北;有的季节太阳从北面照射过来,日影朝向南。一年有两次太阳直射(回归线上只有一次),直射时日影最短(日影与物体本身重合)。.北极点,太阳虽然永远从南面照射过来,但日影也是永远朝向南方;南极点,太阳则永远从北面照射过来,日影也是永远朝向北方。确定房屋朝向。在北回归线以北地区,正午太阳始终位于南方,房屋门窗朝南;在南回归线以南地区,正午N 45 S N S 60 S N 75 米 米 图 泸源中学 王丽美 自然地理 太阳高度专题复习 第 3 页 2020/9/7 太阳始终位于北方,房屋门窗朝北。【例 3】(07 宁夏高考卷 56)我国某校地理兴趣小组的同学,把世界上四地年内正午太阳高度变化
9、及方向绘成简图(如图)。回答下面 2 题。.可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是()A.B.C.D.当地正午太阳高度达到最大值时()A.地球公转的速度较慢 B.其它三地正午太阳所在方向不同 C.该学校所在地天气炎热 D.太阳在地球上的直射点将北返 应用 3:计算楼距、楼高或热水器安装角度。计算楼间距、楼高。为了更好地保持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,如图,南楼高度为 h,该地冬至日正午太阳高度为 H,若要使北楼所有朝南的房屋在正午时全年都能被太阳照射,则最小楼间距为 LhcotH。同样,在楼间距一定的情况下,要保证北楼正午时全年能被阳光照到,则南楼的
10、最大高度为 hLtanH。一般来说,纬度越低的地区楼距越小,纬度越高的地区楼距越大,解题的关键是计算当地冬至日的太阳高度,并计算影长 LhcotH【例 4】11 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(如图所示),在甲楼顶层 GPS 测得纬度为 31.8366、经度为 117.2179、高程为 96mm。完成 45 题。(1).隔 25 小时再次观测时,甲楼阴影可遮挡乙楼 A.二层西部 B.四层东部 C.五层西部 D.七层东部(2).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.澳大利亚播种小麦 D.云南省昼短夜长.计算热水器安
11、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,应使太阳能热水器集热面与正午太阳光线垂直。根据正午太阳高度计算公式可知,太阳能热水器倾角就等于当地纬度与直射点纬度之差(即所求点和阳光直射点之间相隔的纬度数,也就是两点间的纬度距)。如图所示 a=90-H(正午太阳高度)【例 5】太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直效果最佳。在 40N 安装太阳能热水器,如要保持正午时太阳能热水器的集热面总与太阳光线垂直,那么,热水器的集热面与地面的夹角在一年中应调整的最大幅度是()A.1734 B.2326 C.4652 D.6326 正午太阳高度 正午太阳方向 北 南 图 H h L 冬
12、至日正午太阳 北 楼 南 楼 图 正午光线 H 图 泸源中学 王丽美 自然地理 太阳高度专题复习 第 4 页 2020/9/7 90太阳高度0 极圈太阳高度 24时间H90太阳高度0极昼期间太阳高度24时间XY90太阳高度0 极点太阳高度 24时间205、太阳高度的日变化规律 (1)、极点:在极昼期间,极点上见到太阳高度在一天内无变化,其太阳高度等于太阳直射点的纬度(2)、极圈及其以内地区 极昼期间,太阳高度 24 小时内都大于或者等于 0。刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度之和为 90,且该日该地区太阳高度最小值为 0;其他极昼地区该日太阳高度最小值当地纬度刚好出现极昼地区的纬度 某地某日刚
13、好出现极昼,则该地当日正午太阳高度直射点纬度的2 倍(3)、赤道:赤道上正午太阳高度与直射点的纬度之和为90(4)关于直射点与太阳高度的关系(1)直射点的纬度1/2(出现极昼的点最大的太阳高度该点最小的太阳高度)注:出现极昼时:极点的最大的太阳高度该点最小的太阳高度 刚出现极昼的点最小的太阳高度=0 (2)直射点的纬度刚出现极昼点的纬度90 (3)正午太阳高度90 所求点的纬度/直射点的纬度 (所求点与直射点在赤道的同侧取“”号,在赤道的异侧取“”号)(4)寒带,温带:某地夏至日的正午太阳高度 冬至日的正午太阳高度 2黄赤交角 热带:某地夏至日的正午太阳高度 冬至日的正午太阳高度 2该地的纬度
14、(5)已知极昼期间,某地某纬度(a)的最小太阳高度为 X,最大太阳高度为 Y,该纬度 a90(Y-X)/2 练习:1.下图中四条曲线分别表示A、B、C、D 四地,6 月 22 日太阳高度的全天变化情况,据此判断下列各选项中,对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是()A.2326N B.4652N C.6634N D.90N A.90N B.6634N C.2326N D.0 A.0 B.2326N C.90N D.6634N A.2326N B.4652N C.90N D.6634N 泸源中学 王丽美 自然地理 太阳高度专题复习 第 5 页 2020/9/7 读巴黎(采用东一区区时)6 月
15、22 日太阳高度随时间变化曲线图,回答 23 题。2.从图中可判断出巴黎的地理位置是()A.4850N 2730W B.4550N 2730E C.4850N 230W D.4850N 230E 3.这一天巴黎的夜长约是()A.8 小时 B.10 小时 C.12 小时 D.16 小时 右图是某日北半球某纬度上不同经度的太阳高度示意图。读图回答46 题。4、此时,北京时间是()A、3:2 B、9:20 C、15:20 D、21:20 5、此日,太阳直射点的纬度是()A、0 B、5N C、15N D、N6223 6、此日某时刻,该纬线上的甲、乙两地的太阳高度均为15,则甲、乙两地之间最短的地面距离
16、约为()A、1650km B、3300km C、4950km D、6600km 右图为北半球某地一天中太阳高度的日变化图,回答 78 题。7.该地的地理纬度是()A.700N B.750N C.800N D.83026N 8.该地一年中正午太阳高度最大值那天的太阳高度日变化曲线是下图中的(C )例 3.阅读下图,判断纬度位置:练习:下图为某四地正午太阳高度随时间的变化情况图。读图回答911 题。9、从四地正午太阳高度随时间的变化状况,可以看出 A、同一时间,纬度越高,正午太阳高度越低 B、同一半球,纬度每升高 1,正午太阳高度就降低 1,纬度每降低 1,正午太阳高度就增加 1 C、在同一半球纬
17、度不同的两地,同一时间正午太阳高度不可能相同 D、从全球来看,正午太阳高度从太阳直射点开始向南、北两个方向随纬度变化,纬度每变化 1,正午太阳高度就降低 1 10、4 月 22 日左右,我国杭州(30N,120E)的正午太阳高度大约为()A、50 B、60 C、70 D、80 泸源中学 王丽美 自然地理 太阳高度专题复习 第 6 页 2020/9/7 89090011001000990DCBA光月NDCBA注:阴影部分表示黑夜正午太阳高度月份6NMQP011、图示四地中可能出现极夜和白夜现象的地点可能是(提示:白夜是中高纬度地区在夏季因白昼长,黑夜短,昏影和晨影连接所致的现象)()A、B、C、
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