正午太陽高度規(guī)律總結(jié)及應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)正午太陽高度規(guī)律性知識(shí)總結(jié)及解題應(yīng)用正午太陽高度規(guī)律性知識(shí)總結(jié)及解題應(yīng)用河北省邢臺(tái)市邢臺(tái)學(xué)院地理科學(xué)系陳霽冰風(fēng)水規(guī)劃研究室原創(chuàng)。專業(yè)從事高考地理命題研究、風(fēng)水規(guī)劃設(shè)計(jì)、四柱命理預(yù)測(cè)郵編.郵箱：與正午太陽高度有關(guān)的知識(shí)是重要的考點(diǎn)內(nèi)容之一，現(xiàn)將有關(guān)規(guī)律性的知識(shí)總結(jié)如下。一、正午太陽高度角的空間變化規(guī)律及應(yīng)用一、正午太陽高度角的空間變化規(guī)律及應(yīng)用【知識(shí)鏈接】全球正午太陽高度的分布規(guī)律：從太陽直射點(diǎn)所在緯度分別向南北兩側(cè)遞減；離直射點(diǎn)越近，正午太陽高度越大，反之愈??；直射點(diǎn)所在半球晝長(zhǎng)夜短，另一半球則晝短夜長(zhǎng)。二分二至日的正午太陽高度分布規(guī)律應(yīng)特別注意區(qū)分。

2、例例 1 1在圖 1 中，橫坐標(biāo)表示某日正午太陽高度，縱坐標(biāo)表示緯度。讀圖回答 12 題。1該日，圖中 a、b、c、d 四地點(diǎn)中，正午太陽高度達(dá)一年中最大值的有 。2該日，圖中 a、b、c、d 四地點(diǎn)的晝長(zhǎng)時(shí)間由長(zhǎng)到短的排列順序是（ ）Aabcd B.adcb C.bcda D.dcab【解析】夏至日太陽直射 2326N，北回歸線及其以北地區(qū)正午太陽高度達(dá)一年中最大值，故應(yīng)選a、d。太陽直射北回歸線，北半球晝最長(zhǎng)夜最短，且緯度越高晝?cè)介L(zhǎng)，故應(yīng)選 B.【答案】 （1）a、d （2）B二、正午太陽高度角的年變化規(guī)律及應(yīng)用二、正午太陽高度角的年變化規(guī)律及應(yīng)用【知識(shí)鏈接】回歸線之間的地區(qū)：正午太陽高度

3、的最大值為 90，每年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩次正午太陽高度最大值?；貧w線上，正午太陽高度的最大值為90，每年有一次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有一次正午太陽高度最大值?；貧w線至極點(diǎn)之間的地區(qū)，正午太陽高度的最大值小于 90，每年沒有太陽直射現(xiàn)象，一年中有一次正午太陽高度最大值。北回歸線以北的緯度帶，每年夏至日達(dá)最大值，冬至日達(dá)最小值。南回歸線以南的緯度帶，每年夏至日達(dá)最小值，冬至日達(dá)最大值。例例 2 2假設(shè) M 地（0，30E） 、N(2326S，30E)兩地正午太陽高度分別是 HM和HN，下列說法正確的是（ ）AHM和 HN不可能在同一天達(dá)最小值 B每年總有某一時(shí)刻 HM=HNC每年約有

4、 9 個(gè)月 HMHN D任何時(shí)刻都有 HMHN【解析】正午太陽高度的大小取決于該地與太陽直射點(diǎn)之間的緯度差，離直射點(diǎn)越近，正午太陽高度越大，反之愈小。由題意知：當(dāng)太陽直射北回歸線時(shí)，HM和 HN達(dá)一年中最小值，故 A 錯(cuò)。當(dāng)太陽直射南回歸線時(shí)，HN=90，HMHN，故 D 錯(cuò)。當(dāng)太陽直射點(diǎn)在赤道與2326S 的中點(diǎn)時(shí)，HM=HN ，故 B 正確。當(dāng)太陽直射點(diǎn)在 0與 2326S 的中點(diǎn)與北回歸線之間移動(dòng)時(shí)，HMHN，其時(shí)間約占全年的 3/4，約為 9 個(gè)月，故 C 正確?！敬鸢浮緽C三、正午太陽高度的日變化規(guī)律及應(yīng)用三、正午太陽高度的日變化規(guī)律及應(yīng)用【知識(shí)鏈接】 （1）在極點(diǎn)：在極晝期間，極點(diǎn)

5、上見到太陽高度在一天內(nèi)無變化，其太陽高度（包括正午太陽高度）始終等于太陽直射點(diǎn)的緯度；（2）在極圈及其以內(nèi)地區(qū)：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)極晝期間，太陽高度 24 小時(shí)內(nèi)都大于或等于 0。剛好出現(xiàn)極晝地區(qū)的緯度與直射點(diǎn)緯度的和為 90，且該日該地區(qū)太陽高度最小值為 0；其它極晝地區(qū)該日該地區(qū)太陽高度最小值當(dāng)?shù)鼐暥葎偤贸霈F(xiàn)極晝地區(qū)緯度。該日當(dāng)?shù)卣缣柛叨?0當(dāng)?shù)鼐暥扰c太陽直射點(diǎn)的緯度差。某地某日剛好出現(xiàn)極晝，則該地當(dāng)日正午太陽高度直射點(diǎn)緯度的 2 倍。 （3）在赤道上：赤道上正午太陽高度與直射點(diǎn)的緯度和為 90。例例 3 3、圖 2 是 80N 太陽在 6 月 22 日的視運(yùn)動(dòng)

6、路線圖，讀圖回答（1）當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨仁?；（2）該地 0 時(shí)的太陽高度是 。【解析】6 月 22 日太陽直射 2326N，根據(jù)上述知識(shí)鏈接中的有關(guān)規(guī)律可知，剛好出現(xiàn)極晝地區(qū)的緯度是 6634N，顯然 80N為極晝，該地正午太陽高度=90-(80-2326)=3326；該地 0 時(shí)的太陽高度為該日太陽高度最小值=當(dāng)?shù)鼐暥葎偤贸霈F(xiàn)極晝地區(qū)緯度=80-6634=1326【答案】 （1）3326（2）1326四、正午太陽高度其它應(yīng)用舉例四、正午太陽高度其它應(yīng)用舉例（一）（一）. .利用正午太陽高度計(jì)算地方時(shí)利用正午太陽高度計(jì)算地方時(shí)【知識(shí)鏈接】某一天中太陽高度最大時(shí)，當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)為 12 時(shí)，由此可

7、推算地球上任何一條經(jīng)線上的地方時(shí)。例例 4 4、北京市某學(xué)校（116E，40N）地理興趣小組在平地上用立桿測(cè)影法逐日測(cè)算正午太陽高度，該小組每天測(cè)量影長(zhǎng)時(shí)，北京時(shí)間為（ ）A12: :00 B12: :16 C11: :44 D11: :00【解析】小組測(cè)量正午太陽高度時(shí)，該學(xué)校的地方時(shí)為 12 時(shí)，即 116E 經(jīng)線上的地方時(shí)為 12：00，北京時(shí)間的經(jīng)度為 120E，二者經(jīng)度差為 4時(shí)間相差 16 分，即北京時(shí)間是 12:16【答案】B（二）（二） 利用正午太陽高度確定經(jīng)緯度，進(jìn)而判斷相關(guān)地理特征利用正午太陽高度確定經(jīng)緯度，進(jìn)而判斷相關(guān)地理特征【知識(shí)鏈接】 （1）某地經(jīng)度的確定，主要利用正

8、午太陽高度所對(duì)應(yīng)的地方時(shí)為 12 時(shí)，再結(jié)合題中的其他隱含條件（如北京時(shí)間，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間等）通過地方時(shí)計(jì)算求得。 （2）某地緯度的確定，主要是利用正午太陽高度角計(jì)算公式求得。 （3）相關(guān)地理特征的判斷，主要是通過區(qū)域定位的方法，并輔以推理、比較、排除、聯(lián)想等思維方法，得出該區(qū)域典型的地理特征。例例 5 5、我國(guó)某中學(xué)地理興趣小組開展“當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度測(cè)算研究”活動(dòng)，其操作方法是：在一年中白晝最短的這一天，選擇操場(chǎng)上 Q 處垂直豎立一根竹竿（桿長(zhǎng) 3 米） ，畫一個(gè)半徑3 米的圓圈，將觀測(cè)到的桿頂端在地面對(duì)應(yīng)的投影變化記錄在操場(chǎng)平地上。讀圖 3，回答 13 題1觀測(cè)地的地理坐標(biāo)為（ ）A2134N,1

9、22.5E 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)B2634S ,120E C2134N,110E D2034N,110E 2當(dāng)桿影頂端的投影在 P 點(diǎn)時(shí)，竹竿影子的朝向?yàn)椋?）A東南 B西南 C西北 D東北3此時(shí)，下列地理現(xiàn)象最可信的是（ ）A. 墨累達(dá)令盆地正值剪羊毛的季節(jié) B.坦桑尼亞的天然動(dòng)物園草木茂盛C.北京的正午太陽高度達(dá)一年中的最大值 D.威尼斯迎來一年中的旅游旺季【解析】該地桿影最短時(shí)，地方時(shí)為 12：00，此時(shí)北京時(shí)間為 12：40，據(jù)此可算出該地經(jīng)度為 110E；此時(shí)桿長(zhǎng)等于影長(zhǎng)，正午太陽高度角是 45，該日是該校一年中白晝時(shí)間最短的日子，說明太陽直射 2326S，根據(jù)

10、正午太陽高度角計(jì)算公式可求得該學(xué)校緯度是 2134N，故應(yīng)選 C；桿影頂端的投影在 P 點(diǎn)時(shí)，北京時(shí)間為 10：30，此時(shí) 110E的地方時(shí)為 9：50，太陽位于觀測(cè)點(diǎn)東南上空，桿影應(yīng)朝西北，故選 C；此時(shí)為南半球夏季，坦桑尼亞為熱帶草原氣候，草木茂盛?！敬鸢浮?C 2C 3B（三）利用正午太陽高度推算兩地間的距離（三）利用正午太陽高度推算兩地間的距離【知識(shí)鏈接】在同一時(shí)刻，地球上兩點(diǎn)間的正午太陽高度差等于兩點(diǎn)間的緯度間隔，利用這一推論可求的兩地間的實(shí)際距離，并進(jìn)行相關(guān)為問題的解答。例例 6 6在一幅 6 月 22 日光照?qǐng)D上有甲已兩地，都位于北半球，當(dāng)太陽在同一時(shí)刻位于其上中天時(shí)，測(cè)的甲地的

11、太陽高度為 59，乙地為 35，且兩地間的圖上距離為 44.4 厘米，該圖的比例尺為 ?！窘馕觥刻栍谕粫r(shí)刻位于甲、乙兩地的上中天，說明甲、乙兩地在同一條經(jīng)線上，兩地的正午太陽高度差為 59-35=24，也就是兩地的緯度差是 24，兩地的實(shí)際距離約為 24111=2664（千米） ?！敬鸢浮?：6 000 000( (四四) )正午太陽高度與樓房間距的問題：正午太陽高度與樓房間距的問題：【知識(shí)鏈接】一般來說，緯度越低，樓距越短；緯度越高，樓距越大；解題的關(guān)鍵是計(jì)算當(dāng)?shù)刈钚〉恼缣柛叨冉?。為保證一樓全年均有陽光照到，應(yīng)考慮兩樓之間的最短距離與樓高、地形（平地、陰坡和陽坡）的關(guān)系。如圖 34

12、所示（為方便計(jì)算，不考慮后幢房屋窗臺(tái)至地面高度，且房屋朝向均為正南正北向） 。 平地最短樓距計(jì)算（圖 4）：D=L/tanH 陽坡最短樓距計(jì)算（圖 5）：D=L/(tanH+tan) 陰坡最短樓距計(jì)算（圖 6）：D= L/(tanHtan)前HDL后陽坡陽坡 圖圖 5HD后前陰坡圖 6圖 4L后前DH精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)(L前幢房屋高度;H為冬至日當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨? 坡度角；D最短樓距)例例 7 7地形因素對(duì)建筑物布局的影響是多方面的，如自然通風(fēng)、日照效果等。建筑物的間距越小越能節(jié)約建筑用地，為了保證山坡上的建筑物地層有日光照射，山坡上的建筑物應(yīng)有合理的日照間距。下列敘

13、述正確的是（ ） 在向陽坡，坡度越大，建筑物間距越小 在向陽坡，坡度越小，建筑物間距越小 在背陽坡，坡度越大，建筑物間距越大 在背陽坡，坡度越大，建筑物間距越小A. B. C. D.【解析】直接利用上述公式，通過數(shù)學(xué)關(guān)系可直接分析得出結(jié)論。在陽坡，D 和 tan呈反相關(guān)；在背陽坡，D 和 tan 呈正相關(guān)。故 A 正確?！敬鸢浮緼（五）利用正午太陽高度解決太陽能熱水器最佳支架傾角問題（五）利用正午太陽高度解決太陽能熱水器最佳支架傾角問題【知識(shí)鏈接】為最有效利用太陽能，太陽能熱水器集熱板要根據(jù)正午太陽高度的季節(jié)變化而調(diào)整角度，集熱板與地面之間的夾角 應(yīng)等于當(dāng)天正午太陽高度角 H 的余角（圖 7）

14、 。實(shí)際上該傾角就是熱水器所在地緯度與太陽直射點(diǎn)緯度的緯度差。H集熱板陽光圖 7例例 8 8、我國(guó)某地一學(xué)校樓頂上太陽能熱水器裝置（參見圖 7） ，太陽能吸熱管與樓面的夾角為 ，秋分日為充分利用太陽能，需將 調(diào)至 36，要使該地的太陽能在一年內(nèi)盡可能使正午太陽光線與集熱板保持垂直，集熱板與地面夾角的調(diào)整幅度約為（ ）A.36 B.54 C.47 D.60【解析】首先根據(jù)秋分日 =36，知此時(shí)正午太陽高度是 9036=54；再由正午太陽高度角計(jì)算公式求出該學(xué)校緯度是 36N。因 隨當(dāng)?shù)卣缣柛叨鹊淖兓兓蟪?36N 地區(qū)冬至日和夏至日時(shí) 的值，差值約 47，即為調(diào)整幅度?！敬鸢浮緾（六）

15、正午太陽高度與日影關(guān)系問題（六）正午太陽高度與日影關(guān)系問題【知識(shí)鏈接】正午太陽高度越大，日影越短；正午太陽高度越小，日影越長(zhǎng)；日影方向背向太陽。例例 9 9、圖 8 為某地等高線示意圖。某天文愛好者在某市旅游時(shí)，在 A 山頂測(cè)得北極星高度是 3634，在 B 山頂測(cè)得北極星高度是 3636。據(jù)此，完成下題。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)城市規(guī)劃在 D 地建設(shè)一新的居民小區(qū)，又擔(dān)心小區(qū)處在 A 山頂?shù)年幱皡^(qū)，日照不足，有礙身體健康，山頂 A 陰影最長(zhǎng)的范圍可能是（ ）A.8661039m B.354424m C.288346m D.1110220m【解析】北極星的高度等于當(dāng)?shù)氐牡乩砭?/p>

16、度，可知 A 在 3634N，B 在3636N；冬至日，山頂 A 的陰影在一年中的正午是最長(zhǎng)的，此時(shí)的正午太陽高度角 H=90（2326+3634）=30；山頂 A 的可能高度介于 500600m 間，根據(jù)三角函數(shù)可求出山頂 A 的陰影是 8661039m。【答案】A（七）正午太陽高度角與地理緯度相等點(diǎn)的計(jì)算（七）正午太陽高度角與地理緯度相等點(diǎn)的計(jì)算【知識(shí)鏈接】在太陽直射點(diǎn)所在半球，正午太陽高度角正好與地理緯度相等的點(diǎn)為直射點(diǎn)的緯度與 90之和的一半；在另一半球，相等點(diǎn)的緯度為直射點(diǎn)的緯度與 90之差的絕對(duì)值的一半。例例 1010、6 月 22 日，某地的地理緯度和正午太陽高度角恰好相等，則該

17、地最有可能位于（ ）A.墨累達(dá)令盆地 B.恒河平原 C.東歐平原 D.黃土高原【解析】依據(jù)上述知識(shí)鏈接中的結(jié)論，推知位于北半球某地的緯度是 5643N；位于南半球某地的緯度是 3317S。綜合分析應(yīng)選 A、C?！敬鸢浮緼 C（八）太陽兩次直射某地的時(shí)間推算（八）太陽兩次直射某地的時(shí)間推算【知識(shí)鏈接】一年中，南北回歸線之間某地的正午太陽高度有兩次最大值（等于 90）。太陽兩次直射某地的時(shí)間基本上是對(duì)稱的。南半球以 12 月 22 日對(duì)稱，北半球以 6 月 22日對(duì)稱。例例 11.11.我國(guó)?？谑心硨W(xué)校（20N，110E）學(xué)生，發(fā)現(xiàn)一年中該校操場(chǎng)未懸掛旗的旗桿有兩次“有桿無影”現(xiàn)象。那么，觀察到這

18、兩次現(xiàn)象的日期和北京時(shí)間最有可能是（ ）A5 月 1 日 12：00 和 8 月 10 日 12：00B5 月 1 日 12：40 和 8 月 10 日 12：40C6 月 5 日 12：00 和 7 月 10 日 12：00D6 月 5 日 12：40 和 7 月 10 日 12：40【解析】由 110E 的地方時(shí)為 12 時(shí)，可求出北京時(shí)間為 12：40。太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間每天移動(dòng)的度數(shù)是 23264365。據(jù)此可推算由春分移到 20N 的時(shí)間大致是 6 月 5 日左右，北半球同一緯度太陽兩次直社的時(shí)間關(guān)于 6 月 22 日對(duì)稱。故下次直射時(shí)間應(yīng)在 7 月 10 日左右?！敬鸢浮緿（九）正午太陽高度在等太陽高度圖上的運(yùn)用（九）正午太陽高度在等太陽高度圖上的運(yùn)用精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)【知識(shí)鏈接】在等太陽高度圖上，正午太陽高度有以下規(guī)律：圖中的中心為太陽直射點(diǎn)，太陽高度為 90，直射點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時(shí)為 12 時(shí)；在太陽直射的經(jīng)線上，正午太陽高度相差多少度，緯度就相差多少度；如果太陽直射赤道，則直射點(diǎn)經(jīng)線上正午太陽高度相差度數(shù)與緯度、經(jīng)度相差度數(shù)相等。如果直射點(diǎn)不在赤道，則直射經(jīng)線上正午太陽高度的差值一定小于經(jīng)度的差值。例例 1212、圖 9 為地球上某一時(shí)刻太陽高度分布圖，圖中同心圓為等太陽高度線，回答：（1）此時(shí)北京時(shí)間