正午太陽高度的分布規(guī)律及應(yīng)用

1、正午太陽高度的分布規(guī)律及應(yīng)用正午太陽高度的分布規(guī)律及應(yīng)用【高考熱點】【高考熱點】 正午太陽高度角的變化深刻影正午太陽高度角的變化深刻影響著人類的生產(chǎn)、生活，成為響著人類的生產(chǎn)、生活，成為高考考查的重點，高考考查的重點，試題多以試題多以圖圖文結(jié)合、圖表結(jié)合文結(jié)合、圖表結(jié)合的方式出現(xiàn)，的方式出現(xiàn)，且與現(xiàn)實生活聯(lián)系密切，注重且與現(xiàn)實生活聯(lián)系密切，注重讀圖能力、計算能力、空間思讀圖能力、計算能力、空間思維能力維能力的考察的考察。一、主干知識整合一、主干知識整合1. . 正午太陽高度計算公式正午太陽高度計算公式2. 正午太陽高度的時空變化規(guī)律正午太陽高度的時空變化規(guī)律(以北半球二分二至日為例以北半球二分

2、二至日為例)(1)正午太陽高度的空間變化規(guī)律正午太陽高度的空間變化規(guī)律 全球正午太陽高度的緯度變化規(guī)律：從全球正午太陽高度的緯度變化規(guī)律：從太陽直射點太陽直射點所在緯線所在緯線 分別向南北兩側(cè)遞減；離直射點距離越分別向南北兩側(cè)遞減；離直射點距離越近近( (緯度差越緯度差越小小) )，正，正 午太陽高度越午太陽高度越大大。 H =90-緯度差緯度差(所求點和太陽直射點之間的緯度差所求點和太陽直射點之間的緯度差)。 夏至日夏至日：正午太陽高度由：正午太陽高度由北回歸線北回歸線向南北兩側(cè)遞減（如圖中向南北兩側(cè)遞減（如圖中D D折線所示）折線所示）冬至日冬至日：正午太陽高度由：正午太陽高度由南回歸線南

3、回歸線向南北兩側(cè)遞減（如圖中向南北兩側(cè)遞減（如圖中C C折線所示）折線所示） 春秋分春秋分：正午太陽高度由：正午太陽高度由赤道赤道向南北兩側(cè)遞減（如圖中向南北兩側(cè)遞減（如圖中E E折線所示）折線所示）(2)(2)正午太陽高度的年變化規(guī)律正午太陽高度的年變化規(guī)律回歸線之間的地區(qū)回歸線之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值為：正午太陽高度最大值為9090，全年有，全年有兩兩次次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個兩個正午太陽高度最大值（圖正午太陽高度最大值（圖A 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9090，全年有，全年有一次一次太陽太陽直射現(xiàn)象，直射現(xiàn)象，

4、 即一年中有即一年中有一個一個正午太陽高度最大值（圖正午太陽高度最大值（圖B B）回歸線至極點之間的地區(qū)回歸線至極點之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值：正午太陽高度最大值小于小于9090，全年全年沒有沒有太陽直射現(xiàn)象。一年中有太陽直射現(xiàn)象。一年中有一個一個正午太陽高度最大值（圖正午太陽高度最大值（圖C C）a a、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：每年夏至日夏至日( (6 6月月2222日日前后前后)H)H達最達最大值，大值，冬至日冬至日( (1212月月2222日日前后前后)H)H達最小值（圖達最小值（圖A A）b b、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

5、：每年冬至日冬至日H H達最大值，達最大值，夏至日夏至日H H達最小值（圖達最小值（圖B B）(3)太陽高度的日變化規(guī)律。太陽高度的日變化規(guī)律。 極點：在極晝期間，極點上見到太陽高度在一天之內(nèi)是極點：在極晝期間，極點上見到太陽高度在一天之內(nèi)是沒有沒有變化變化的，其太陽高度始終等于的，其太陽高度始終等于太陽直射點太陽直射點的緯度的緯度( (圖圖A)A)。非極點地區(qū)：非極點地區(qū)的太陽高度在一日內(nèi)是有變化的。非極點地區(qū)：非極點地區(qū)的太陽高度在一日內(nèi)是有變化的。一天之內(nèi)有一天之內(nèi)有一個一個最大值，即當?shù)氐淖畲笾担串數(shù)氐恼缯缣柛叨忍柛叨? (圖圖B)B)。全球范圍看：太陽直射點上，太陽高度角為

6、全球范圍看：太陽直射點上，太陽高度角為9090；以直射點；以直射點開始，太陽高度向四周開始，太陽高度向四周降低降低，呈，呈同心圓同心圓分布分布( (即等太陽高度線即等太陽高度線) )；晨；晨昏線上太陽高度為昏線上太陽高度為0 0。（圖。（圖C C）C太陽直射點太陽直射點正午太陽高度的應(yīng)用一般可以與以下問題結(jié)合進行考查：正午太陽高度的應(yīng)用一般可以與以下問題結(jié)合進行考查： 1.1. 確定時間確定時間：當某地太陽高度達到一天中的最大值：當某地太陽高度達到一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐胤綍r為時，此時日影最短，當?shù)氐胤綍r為1212時。時。2.2.根據(jù)正午太陽高度定位根據(jù)正午太陽高度定位，進而判斷

7、該地區(qū)的地理特，進而判斷該地區(qū)的地理特征。征。 3.3. 判斷日影長短及方向判斷日影長短及方向：正午太陽高度越高，日影：正午太陽高度越高，日影越短，反之越長，且日影方向總是背向太陽。越短，反之越長，且日影方向總是背向太陽。4.4.確定房屋朝向確定房屋朝向：北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位：北回歸線以北的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南的地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。于北方，房屋朝北。 5.5. 計算樓距計算樓距：一般來說，緯度越低，樓距越短；緯：一般來說，緯度越低，樓距越短；緯度越高，樓距越大，解題關(guān)鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣?/p>

8、度越高，樓距越大，解題關(guān)鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣柛叨燃坝伴L陽高度及影長6.6. 計算熱水器安裝角度計算熱水器安裝角度7.7. 判斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度判斷山地自然帶在南坡和北坡的分布高度右圖表示某地正午太陽高度和月降水量的變化。讀圖回答右圖表示某地正午太陽高度和月降水量的變化。讀圖回答（1 1）（）（2 2）題）題。（1 1）該地緯度可能為（）該地緯度可能為（ ）A.90A.90N N232326N26N之間之間B.90B.90S S232326S26S之間之間C.22C.22N N或或2222S SD.40D.4030N30N或或404030S30S（2 2）該地氣溫及降水特

9、征是（）該地氣溫及降水特征是（ ）A.A.終年高溫多雨終年高溫多雨B.B.夏熱少雨，冬溫多雨夏熱少雨，冬溫多雨C.C.冬溫少雨，夏熱多雨冬溫少雨，夏熱多雨D.D.夏熱多雨，冬季寒冷干燥夏熱多雨，冬季寒冷干燥二、重點熱點探究二、重點熱點探究C CC C（一）根據(jù)正午太陽高度來定位（一）根據(jù)正午太陽高度來定位知識依托：知識依托：正午太陽高度的分布正午太陽高度的分布規(guī)律，坐標圖的判讀規(guī)律，坐標圖的判讀（1 1）該小組每天測量影長時，北京時間應(yīng)為）該小組每天測量影長時，北京時間應(yīng)為 A.12:00 B.12:40 A.12:00 B.12:40 C.11:20 D.11:00 C.11:20 D.11

10、:00（2 2）3 3月月2121日，當該小組進行觀測時，下列城市日，當該小組進行觀測時，下列城市中即將迎來旭日東升的是中即將迎來旭日東升的是 A.A.英國倫敦英國倫敦 B.B.匈牙利布達佩斯匈牙利布達佩斯( (約約1919E)E) C. C.土耳其伊斯坦布爾土耳其伊斯坦布爾( (約約2929E) E) D. D.夏威夷檀香山夏威夷檀香山( (約約158158W) W) （3 3）右圖是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長度）右圖是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長度 變化圖，圖中反映變化圖，圖中反映3 3月月2121日竿影長度的點是日竿影長度的點是 A A B B C C D D（4 4）該學校大約位

11、于）該學校大約位于 A21.5A21.5N B21.5N B21.5S C45S C45N D45N D45S S（二）立竿測影的問題（二）立竿測影的問題 某學校某學校(110(110E)E)地理興趣小組在平地上用立竿測影的方法，地理興趣小組在平地上用立竿測影的方法，逐日測算正午太陽高度。如右上圖，垂直豎立一根逐日測算正午太陽高度。如右上圖，垂直豎立一根2 2米長的竿米長的竿0P0P，正午時測得竿影長正午時測得竿影長OPOP，通過，通過tantan0P0P0P0P，算出正午太陽高，算出正午太陽高度度。據(jù)此回答（。據(jù)此回答（1 1）- -（4 4）題。）題。B BB BD DA A知識依托：知識

12、依托：時間的計算，正午太陽高度的分布規(guī)律時間的計算，正午太陽高度的分布規(guī)律, , 太陽高度和物體影子的關(guān)系太陽高度和物體影子的關(guān)系位于北緯位于北緯36363434的某療養(yǎng)院，計算在一幢的某療養(yǎng)院，計算在一幢2020米高的樓米高的樓房北面新建一幢樓房。因為療養(yǎng)的需要，要求高樓的每一層一年四房北面新建一幢樓房。因為療養(yǎng)的需要，要求高樓的每一層一年四季都能曬到太陽。季都能曬到太陽。（1 1）新樓至少要距原樓多少米？）新樓至少要距原樓多少米？（2 2）若黃赤交角變?yōu)椋┤酎S赤交角變?yōu)?3233434，兩樓之間的距離將應(yīng)如何變化，兩樓之間的距離將應(yīng)如何變化，才能保證各樓層均有較好的采才能保證各樓層均有較好

13、的采光？光？34.7 m34.7 m間隔應(yīng)增大間隔應(yīng)增大（三）樓房間距的問題（三）樓房間距的問題 知識依托：知識依托：正午太陽高度的分布規(guī)律、計算，太陽高度和物體正午太陽高度的分布規(guī)律、計算，太陽高度和物體影長的關(guān)系影長的關(guān)系解題思路：為保證新樓的每一層一年四季都能曬到太陽，則兩解題思路：為保證新樓的每一層一年四季都能曬到太陽，則兩樓的間距應(yīng)大于等于南樓的最大影長，即冬至日的影長樓的間距應(yīng)大于等于南樓的最大影長，即冬至日的影長解題思路：黃赤交角增大則該解題思路：黃赤交角增大則該地冬至日的正午太陽高度將變小地冬至日的正午太陽高度將變小. .某校所在地某校所在地(120(120E E、4040N)

14、N)安置一臺太陽能熱水器，為充分安置一臺太陽能熱水器，為充分利用太陽能，根據(jù)太陽高度的季節(jié)變化調(diào)整其支架傾角。下列利用太陽能，根據(jù)太陽高度的季節(jié)變化調(diào)整其支架傾角。下列四幅日照圖中與熱水器安置方式搭配不合理的是四幅日照圖中與熱水器安置方式搭配不合理的是 1634632640402326A AB BC CD DD D（四）熱水器的角度問題（四）熱水器的角度問題 知識依托：知識依托： 地球自轉(zhuǎn)的方向，晨昏線的特點與節(jié)氣的判斷，正午地球自轉(zhuǎn)的方向，晨昏線的特點與節(jié)氣的判斷，正午太陽高度的計算，正午太陽高度和太陽輻射的關(guān)系太陽高度的計算，正午太陽高度和太陽輻射的關(guān)系NNSS下圖為地球某時刻太陽高度分布

15、的示意圖。完成下圖為地球某時刻太陽高度分布的示意圖。完成（1 1）（）（3 3）題。）題。（1）此時，北京時間為）此時，北京時間為A. 2時時 B. 8時時 C. 14時時 D. 20時時（2）此時，正在交易的股票市場）此時，正在交易的股票市場 (交易時間為上午交易時間為上午9：3011：30，下午下午1：003：00)是是 A. 紐約紐約 B. 東京東京 C. 悉尼悉尼D. 法蘭克福法蘭克福（3） 此時可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是此時可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 A. 安大略湖畔曙光初現(xiàn)安大略湖畔曙光初現(xiàn) B. 白令海峽烈日當空白令海峽烈日當空 C. 火地島午夜太陽高照火地島午夜太陽高照 D. 尼羅河畔夜幕深沉尼羅

16、河畔夜幕深沉 D DD D （五）等太陽高度線問題（五）等太陽高度線問題知識依托：知識依托：某一時刻太陽高度的分布規(guī)某一時刻太陽高度的分布規(guī)律，時間的計算律，時間的計算0 0度經(jīng)線度經(jīng)線中午中午1212點點太陽直射點太陽直射點S等太陽高度線圖的判讀技巧：等太陽高度線圖的判讀技巧：1 1圖的中心為太陽直射點圖的中心為太陽直射點，太陽高度以該點為中，太陽高度以該點為中心向四周逐漸降低；心向四周逐漸降低；通過該點的經(jīng)線通過該點的經(jīng)線即太陽直射的即太陽直射的經(jīng)線，經(jīng)線，地方時是地方時是1212點點；通過該點的緯線通過該點的緯線即為太陽直即為太陽直射的緯線，其射的緯線，其正午太陽高度為正午太陽高度為90

17、90度度。2 2在太陽直射的經(jīng)線上在太陽直射的經(jīng)線上，太陽高度相差多少度，太陽高度相差多少度，緯度就相差多少度；如果太陽緯度就相差多少度；如果太陽直射赤道直射赤道，則，則赤道赤道上太陽高度相差多少度，經(jīng)度就相差多少度上太陽高度相差多少度，經(jīng)度就相差多少度；如；如果太陽直射點果太陽直射點不在赤道不在赤道，則，則在太陽直射的緯線上在太陽直射的緯線上太陽高度相差多少度，經(jīng)度的差值一定太陽高度相差多少度，經(jīng)度的差值一定大于大于太陽太陽高度的差值高度的差值。3 3如果圖中標注了太陽高度的數(shù)值如果圖中標注了太陽高度的數(shù)值，則視具，則視具體數(shù)值而判斷：一是體數(shù)值而判斷：一是最外側(cè)的大圓圈為最外側(cè)的大圓圈為0 0等太等太陽高度線，即為晨昏線陽高度線，即為晨昏線，一般是太陽直射經(jīng)線以，一般是太陽直射經(jīng)線以東最大的半圓為昏線，以西最大的半圓為晨線；東最大的半圓為昏線，以西最大的半圓為晨線；二是圖中最大的圓圈不是二是圖中最大的圓圈不是0 0等太陽高度線，那等太陽高度線，那它就不是晨昏線。