正午太陽高度和晝夜長短變化的運(yùn)用

難點(diǎn)突破正午太陽高度和晝夜長短變化的運(yùn)用依據(jù)所學(xué)知識完成以下的方框圖。1、太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動由于地軸傾斜和地球公轉(zhuǎn)這兩個重要因素，使太陽直射點(diǎn)在南北緯23026’之間不斷移動。黃赤交角不變，這個移動范圍不變。讀圖、繪圖方面：作一條與太陽平行光垂直的、地球(圓)的切線，該切點(diǎn)為直射點(diǎn)；太陽直射點(diǎn)一定位于黃道平面之內(nèi)。與太陽光、正午太陽高度關(guān)系：太陽直射點(diǎn)的正午太陽高度是900,南北回歸線上一年有一天、回歸線之間地區(qū)一年有兩天正午太陽高度為900；以太陽直射點(diǎn)為中心，向地表任何方向，太陽高度從900減至00，00太陽高度各點(diǎn)正好連成一個圈，這個圈就是晨昏圈；從緯度角看，以直射點(diǎn)緯度為中心，正午太陽高度向南、北兩方遞減至00。如冬至日，66034’N為00，66034’S以南地區(qū)終日在陽光照射下，為極晝，南極點(diǎn)作為最南點(diǎn)正午太陽高度都有23026’之高。太陽直射點(diǎn)在回歸線之間的任何一個點(diǎn)，要與地球公轉(zhuǎn)位置作相應(yīng)定位，北移則公轉(zhuǎn)趨于夏至日，南移則公轉(zhuǎn)趨于冬至日。點(diǎn)、線、面認(rèn)識：太陽直射點(diǎn)在一瞬間位于一個點(diǎn)，如23026’N、1600E；一天照射一條線，如夏至日，照射整條北回歸線；一年照一遍，即南北回歸線之間。太陽直射點(diǎn)上，單位面積獲得的太陽輻射能最多，因此在一年內(nèi)有二次太陽直射的南北回歸線之間，相對其它緯度一年內(nèi)獲得熱量要多，屬于五帶中的熱帶；對赤道地區(qū)來說，無論太陽直射點(diǎn)如何移動，最遠(yuǎn)處也只相差23026’的緯度，因而相對其它緯度來說，獲得熱量更多，因此，太陽輻射能有自赤道向兩極逐漸遞減的規(guī)律。2、晝夜長短變化晝夜更替的周期是一個太陽日。一個地區(qū)晝夜長短的變化周期為一年，它的變化既隨著季節(jié)的變化而變化，也隨著緯度的變

化而變化。從二分二至日全球晝夜長短分布圖可以看出：晨昏圈(面對，A圖為晨線、B圖為昏線、C圖為昏線)將各緯度分為晝弧和夜弧。晝弧的弧度即該緯度白晝長度。不同的日期，在太陽光照下，各緯度晝、夜弧弧度不一，即白晝、黑夜長短是變化的。以甲點(diǎn)為例，A圖表現(xiàn)為晝長夜短、B圖時晝夜相等、C圖時晝短夜長。再看乙點(diǎn)，任何日期都是晝夜相等?？梢酝普?，緯度數(shù)值與甲相同的南半球丙點(diǎn)，晝夜長短變化幅度與甲點(diǎn)相同，只是長短在日期上相反。于是，可以歸納如下:地球不停公轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)中黃赤交角不變是產(chǎn)生地表晝夜長短變化的根本原因。晝夜長短按緯度分布的特點(diǎn)：夏至日這一天，北半球各緯度的晝長達(dá)到一年中的最大值，而且北極圈及其以北地區(qū)，太陽整天不落，出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。南半球反之。二分日，無論南北半球，各緯度晝弧等于夜弧，即晝夜平分，也就是說，地球上一年中有二天處于晝夜平分狀態(tài)。冬至日這一天，北半球各緯度的晝長達(dá)到一年中的最小值，而且北極圈及其以北地區(qū)，太陽整日不出，出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。南半球反之。赤道在一年中始終是晝弧等于夜弧，晝夜平分。晝夜長短的季節(jié)變化規(guī)律：春分日頭夏至日氐秋分日土冬至日匕春分日：北半球a.晝長夜短、晝漸長；b.晝長夜短，晝漸短；c.晝短夜長、夜?jié)u長；d.晝短夜長、夜?jié)u短。南半球正好相反。南、北極點(diǎn)一年中半年白晝、半年黑夜(即極晝、極夜)，在二分日從極晝一極夜或從極夜一極晝。極晝極夜分布情況是，春分日第二天開始，直到夏至日，極晝范圍從北極點(diǎn)向北極圈擴(kuò)大；從夏至日到晝夜長短的變化規(guī)律(以北半球?yàn)槔?秋分日，極晝范圍從北極圈向北極點(diǎn)縮小。秋分日之后直到冬至日，極夜范圍從北極點(diǎn)向北極圈擴(kuò)大；冬至日到春分日，極夜范圍從北極圈向北極點(diǎn)縮小，每年周而復(fù)始。南半球極晝極夜分布情況在時間上與北半球相反。(7)晨昏圈與地軸、經(jīng)線圈關(guān)系:前面已提到，晨昏圈與太陽平行光包括直射點(diǎn)始終垂直。它與地軸地夾角3月21日秋分日，極晝范圍從北極圈向北極點(diǎn)縮小。秋分日之后直到冬至日，極夜范圍從北極點(diǎn)向北極圈擴(kuò)大；冬至日到春分日，極夜范圍從北極圈向北極點(diǎn)縮小，每年周而復(fù)始。南半球極晝極夜分布情況在時間上與北半球相反。(7)晨昏圈與地軸、經(jīng)線圈關(guān)系:前面已提到，晨昏圈與太陽平行光包括直射點(diǎn)始終垂直。它與地軸地夾角總是在oo(兩分日)和23026,9(二至日眨間變化。它與經(jīng)線圈只有在二分日時才可以說是重合的。(8)推理運(yùn)用規(guī)律同緯線日出、日落地方時相同，晝長時間相同。南北半球?qū)?yīng)的緯度線，北緯(如400N)的晝長等于南緯(如400S)的夜長。赤道上日出時間均為6時，日落時間均為18時，晝長均為12小時。

緯度越高，晝夜長短變化幅度越大；極點(diǎn)將近半年是極晝或極夜，極圈僅出現(xiàn)一天極晝或極夜。北極四周極晝天數(shù)多于南極四周極晝天數(shù)。因?yàn)榈厍蛟谶h(yuǎn)日點(diǎn)附近，公轉(zhuǎn)速度較慢；在近日點(diǎn)附近，公轉(zhuǎn)速度較快。3、正午太陽高度的變化：隨著地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動，某地一日中的太陽高度歷經(jīng)從零一逐漸增大一最大一逐漸減小一零的變化過程。當(dāng)該地處在晨昏線上時，太陽高度為零。該地一日中最大的太陽高度出現(xiàn)在正午12時，這就是正午太陽高度。它的變化規(guī)律表現(xiàn)為緯度變化規(guī)律和季節(jié)變化規(guī)律。正午太陽高度角的變化（日變化和年變化）深刻影響著人類的生產(chǎn)和生活，是高考考查學(xué)生空間思維能力和知識應(yīng)用能力的重點(diǎn)內(nèi)容。太陽高度是某地某時太陽的仰角，最高900（直射頭頂）、最低0o（地乎線）。只有在回歸線上及回歸線之間的地區(qū)才有太陽高度為900的時刻。正午太陽高度是指地表某點(diǎn)地方時正午12點(diǎn)時太陽高度，也是一日里最大的太陽高度，它可以定性地表達(dá)某時某地太陽輻射能量的多少。通過“二分、二至日全球晝夜長短分布圖”，我們來歸納總結(jié)：（1）理解變化原因地表各個緯度正午太陽高度是每一天都在變化的，其原因是黃赤交角存在和地球不停的公轉(zhuǎn)，太陽直射點(diǎn)在南、北回歸線之間來回移動。23°26’026’正午太陽高度90°正午太陽高度1223°26’026’正午太陽高度90°正午太陽高度12月22日3月21日6月22日9月23日12月22日■赤道一■北回歸線“北極圈一db?點(diǎn)幾條重要緯線正午太陽高度時間分布示意由于地球公轉(zhuǎn)，使太陽直射點(diǎn)南北移動，從而產(chǎn)生了正午太陽高度的緯度變化和季節(jié)變化現(xiàn)象。（2）理解規(guī)律?某日太陽高度的全球變化規(guī)律：由直射點(diǎn)向四周遞減，直至晨昏圈上為00，呈同心圓分布。?某日某地太陽高度日變化：日出時，太陽高度為0。；日出以后，太陽高度增大；正午（地方時12點(diǎn)），太陽高度達(dá)最大；正午以后，太陽高度減??；日落時，太陽高度為00。南北極點(diǎn)的太陽高度在一天中不變（極夜除外）。?正午太陽高度角分布規(guī)律（正午太陽高度的緯度變化規(guī)律）夏至日時，太陽直射北回歸線，正午太陽高度以23026zN為中心向南北遞減。北極點(diǎn)正午太陽高度為23。26'，北極圈內(nèi)處于極晝。南極圈正午太陽高度為00，南極圈內(nèi)處于極夜。冬至日時，23。26‘S正午太陽高度為900，以南回歸線為中心向北、南遞減，南極圈內(nèi)處于極晝。北極圈正午太陽高度為00，北極圈內(nèi)處于極夜。情況正好與夏至日相反。二分日時，太陽直射赤道，正午太陽高度以赤道為中心向南、北遞減，兩極點(diǎn)為00。規(guī)律總結(jié)：?某日正午太陽高度隨緯度變化規(guī)律：由直射點(diǎn)向南、北兩側(cè)遞減?不同緯線上的正午太陽高度存在著一定的規(guī)律，概括如下：北回歸線上為900，南極圈上為00，二者互為

余角；赤道上為66034二者互為余角北極點(diǎn)上為23。26',二者互為余角；南回歸線上為43008',北極圈上為46余角；赤道上為66034二者互為余角?正午太陽高度最大值與最小值（正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律）：夏至日時，北回歸線以北地區(qū)正午太陽高度達(dá)最大值、赤道以南地區(qū)達(dá)最低值，南極圈內(nèi)出現(xiàn)負(fù)值（整日不見太陽）。冬至日時，南回歸線以南地區(qū)正午太陽高度達(dá)大值，赤道以北地區(qū)達(dá)最低值，北極圈內(nèi)出現(xiàn)負(fù)值。在回歸線之間地區(qū)，由于有直射，則有直射的那天為最高值。對赤道來說，二分日為最大值，二至日為最低值。規(guī)律總結(jié)：?直射點(diǎn)向本地移動，正午太陽高度變大；直射點(diǎn)離本地最近，正午太陽高度達(dá)一年中最大。?極值規(guī)律：北回歸線以北-一次最大，一次最小；北回歸線至赤道一兩次最大900，一次最??；赤道上-兩次最大900，兩次最小66034z；赤道至南回歸線一兩次最大900，一次最小；南回歸線以北一一次最大，一次最?。?） 正午太陽高度與晝夜長短重疊：在回歸線以北或以南地區(qū)，白晝時數(shù)與正午太陽高度是同步增長的，即白晝最長、最短與正午太陽高度最高、最低一致，有極晝極夜的緯度屬特殊情況?；貧w線之間的地區(qū)情況不同，以北半球?yàn)槔?，太陽直射點(diǎn)北越赤道向北回歸線移動，該地區(qū)白晝逐日增長，但太陽高度因緯度而異，如北緯100，當(dāng)太陽直射越過北緯100北移時，北緯10’地區(qū)正午太陽高度反而變小，南半球狀況也是如此。赤道地區(qū)則是，無論正午太陽高度怎樣變化，永遠(yuǎn)是晝夜平分。（4） 竿影及朝向：竿影是垂直地平面的直立物體在陽光下的長短陰影。竿影朝向、長短能說明太陽高度（包括正午）的高低狀況。北回歸線至北極圈之間地區(qū)，正午竿影始終朝北；南回歸線至南極圈之間地區(qū)，正午竿影始終朝南。就上、下午而論，北半球有上午西北、正午正北、下午東北之分；南半球則是西南、正南、東南之分。極圈內(nèi)和回歸線之間，一年中竿影可朝任何方向，但在正午內(nèi)只有正北（北半球）、正南（南半球）朝向、回歸線之間地區(qū)正午可能正北、也可能正南。（5） 掌握計算方法：太陽高度與正午太陽高度太陽高度是太陽高度角的簡稱，表示太陽光線對當(dāng)?shù)氐仄矫娴膴A角，總是小于或等于900。正午太陽高度是一日內(nèi)最大的太陽高度，即地方時為12時太陽光線對地平面的夾角。?太陽高度計算晨昏線上太陽高度為00；直射點(diǎn)上太陽高度為900。某時太陽高度由正午太陽高度向兩邊遞減，遞減率為正午太陽高度/日出點(diǎn)所在經(jīng)度與12點(diǎn)經(jīng)線的經(jīng)度之差。?求某日某地正午太陽高度通?？墒褂谩澳车靥柛叨?900—緯度差”（由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)，緯度降10，高度也降10）。當(dāng)已知直射點(diǎn)緯度與所求緯度位于同一半球時，緯度差等于數(shù)值上相減；分居兩半球時，數(shù)值相加。?根據(jù)某日某地正午太陽高度求當(dāng)?shù)鼐暥认人愠龈叨炔?，即為兩點(diǎn)緯度差；再根據(jù)直射點(diǎn)緯度計算該地緯度（可能在直射點(diǎn)兩側(cè)有兩地點(diǎn)，也可能只有一地點(diǎn)）。如6月22日，求正午太陽高度為600的某地緯度：①高度差=900—600=300；②緯度差為300；③位于直射點(diǎn)（23。26'N）北側(cè)的該地緯度為23。26'肝30。=53。26'N；位于直射點(diǎn)（23。26,N）南側(cè)的該地緯度為300一23026zN=6034‘S。綜上所述，全球除赤道以外，同一緯度地區(qū)，晝夜長短和正午太陽高度隨季節(jié)而變化，使太陽輻射具有手節(jié)變化的規(guī)律，形成了四季；同一季節(jié)，晝夜長短和正午太陽高度隨緯度而變化，使太陽輻射具有緯度分異的規(guī)律，形成了五帶。［深化升華］黃赤交角的大小與大陽直射點(diǎn)移動范圍的關(guān)系黃赤交角的度數(shù)，也就是大陽直射點(diǎn)移動范圍的緯度數(shù)，即地球上南北回歸線的緯度數(shù)。例如黃赤交角如果變?yōu)?00，則大陽直射點(diǎn)就會在南北緯300之間移動，即南北回歸線分別為300S和300N；如果黃赤交角為零，則太陽直射點(diǎn)永遠(yuǎn)是在赤道上自東向西移動。［深化升華］（1）大陽高度是影響地面獲得太陽輻射能量多少的最主要因素。大陽高度角越大，等量的大陽輻射散布的面積越小，光熱越集中，單位面積上獲得的太陽輻射的能量越多。同時，太陽高度角越大，太陽輻射通過大氣的路程越短，被大氣削弱的越少，到達(dá)地表的太陽輻射越多。由于大陽高度有周日變化，因而常用正午大陽高度反映大陽輻射的強(qiáng)弱。正午太陽高度就是一日內(nèi)最大的大陽高度。晝夜長短反映了日照時間的長短，它與正午太陽高度結(jié)合起來，可以定性地表達(dá)某地獲得大陽輻射能量的多少。［深化升華］晨昏線的特點(diǎn)晨昏線平分地球，是過地心的大圓；晨昏線平面與太陽光垂直；(3)晨昏線永遠(yuǎn)平分赤道；(4)晨昏線只有在春、秋分時才跟經(jīng)線圈重合；晨昏線在二至?xí)r跟極圈相切；晨昏線自東向西移動15。/小時，跟地球自轉(zhuǎn)方向相反。［方法點(diǎn)撥］判別晨昏線的方法地球上的晨昏線是一個大圓，晨線和昏線各占一半。晨昏線把地球表面平均分成晝半球和夜半球兩部分，其中順著地球自轉(zhuǎn)方向，由夜半球更替到晝半球的半圓線是晨線；由晝半球向夜半球更替的半圓線叫昏線?？键c(diǎn)考題1、 下列有關(guān)晨昏線的敘述，正確的是：A.晨線的東側(cè)是夜半球 B.昏線自西向東掃過地球表面C.晨昏線一定經(jīng)過兩個極點(diǎn) D.昏線是由白天進(jìn)入黑夜的分界線2、 關(guān)于晨昏線(圈)的敘述，不正確的是：A.晨昏線(圈)將地球劃分為晝半球和夜半球 B.晨昏線(圈)上的太陽高度為ooC.晨昏線(圈)在地球表面上由東向西推進(jìn) D.晨線上日出的時刻為6時3、 下列有關(guān)晨昏線的敘述，正確的是：A.晨昏線上的正午太陽高度是oo B.晨昏線永遠(yuǎn)與經(jīng)線重合C.晨昏線與地軸的夾角不變 D.晨昏線與太陽光線的夾角不變典題詳析當(dāng)2OoS正午太陽高度為85o時，4OoN正午太陽高度為6Oo時，求太陽直射點(diǎn)的緯度分別為多少？已知5ooW為某月3號2o點(diǎn)，求北京(116oE)的區(qū)時為幾點(diǎn)？已知東8區(qū)為2ooo年3月1日8點(diǎn)，且比某地點(diǎn)早1o小時零16分，求某點(diǎn)的經(jīng)度、時區(qū)、區(qū)時、中央經(jīng)線、地方時。夏至日時，3ooN、赤道、2ooS、南極圈、7ooS的太陽高度是多少?閱讀下面材料，回答問題。一輪船在太平洋海域由西向東航行。輪船至東十二區(qū)，一孕婦產(chǎn)下一女嬰，時間是2oo1年12月31日11時3o分。越過日界線后，又產(chǎn)下一女嬰，時間是11時5o分。11時55分，攣生姐妹出生的喜訊，通過電報告

知了產(chǎn)婦在紐約（西五區(qū)）居住的父母和在北京工作的丈夫。奇怪的是，“妹妹”的年齡卻比“姐姐”大!1、你能說出攣生姐妹各自的生日嗎？2、你能說明“妹妹”年齡大于“姐姐”的道理嗎?3、產(chǎn)婦的父母和丈夫分別在什么時間接收到了電報？讀圖1，圖1是以北極為中心的圖形，斜線部分為4月30日。判斷指出:北京5月1日2時應(yīng)是哪一幅圖？北京5月1日12時應(yīng)是哪一幅圖？北京5月1日14時應(yīng)是哪一幅圖？右圖2表示北極，陰影區(qū)為3月21日，非陰影區(qū)為3月22日。讀圖并回答：1右圖2表示北極，陰影區(qū)為3月21日，非陰影區(qū)為3月22日。讀圖并回答：1、NA的經(jīng)度為；NB的經(jīng)度為。2、這時北京為3月日時。右圖3半球四地點(diǎn)在6月22日不同時刻測到的當(dāng)?shù)靥栁挥谡戏綍r的太陽能熱水器傾角示意圖。讀圖回答下列問題。1、四地點(diǎn)的地理坐標(biāo)分別是：A；B；C；D；2、該日四地點(diǎn)中正午太陽高度由大到小的排序是 2、該日四地點(diǎn)中正午太陽高度由大到小的排序是 ’8時晝長時間由長到短的排序讀“太陽直射點(diǎn)周年變化”示意圖，回答：1、 太陽直射點(diǎn)位于A點(diǎn)的這一天，地球上正午太陽高度達(dá)一年之中最大值的緯度范圍。太陽直射點(diǎn)從A點(diǎn)移至B點(diǎn)期間，長江徑流季節(jié)變化正值期，亞平寧半島南部氣候特點(diǎn)為 。2、 太陽直射點(diǎn)位于B點(diǎn)的這一天，北極圈與南極圈上的

正午太陽高度角數(shù)值相差 度，太陽直射點(diǎn)從B點(diǎn)移至C點(diǎn)期間，地球上的氣壓帶風(fēng)帶向移動。3、太陽直射點(diǎn)位于C點(diǎn)這一天，晝長時間北極圈比赤道（多或少幾個小時）小時。太陽直射點(diǎn)從C點(diǎn)移至D點(diǎn)期間，北印度洋海區(qū)的季風(fēng)洋流呈向流動，北太平洋上的氣壓中心（全稱）。讀“太陽光照圖”（陰影表示黑夜，非陰影表示白天），回答下列問題。（1）在圖上畫出太陽照射光線。⑵圖中EF線的名稱叫。（晨線、昏線）（3）該圖表示北半球的節(jié)氣為 ,其判斷依據(jù)⑷此時此刻，A、B、C、D四點(diǎn)中太陽高度小于0的是 ，等于0的是 。⑸該日A、B、C、D四點(diǎn)中，正午太陽高度最小的，白晝時間最長的是。⑹此時此刻，A點(diǎn)的地方時是 ，C點(diǎn)的地方時。D點(diǎn)的日出時間。這一天C點(diǎn)的晝長是。（03全國）某學(xué)校（110°E）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。如圖1-6,垂直豎立一根2米長的竿OP，正午時測得竿影長OP'，通過tga=OP/OP'算出正午太陽高度a。據(jù)此回答（1）?（4）題。（1） 該小組每天量測影長時，北京時間應(yīng)為：A.12：00 B.12：40 C.11：20 D.11：00（2） 3月21日，當(dāng)該小組進(jìn)行觀測時，下列城市中即將迎來旭日東升的是：A.英國倫敦 B.匈牙利布達(dá)佩斯（約19°E）C.土耳其伊斯坦布爾（約29°E） D.夏威夷檀香山（約158°W）（3） 圖1-7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3月21日竿影長度的點(diǎn)是：A.①B.②C.③D.④（4）該學(xué)校大約位于（）A.21.5°N B.21.5°S C.45°ND.45°S［深化升華］光照圖的判讀（1） 確定晨線和昏線。（2） 根據(jù)晨線和昏線確定自轉(zhuǎn)方向。（3） 確定太陽直射點(diǎn)的位置：側(cè)視圖上在赤道與晨昏線的交點(diǎn)上作一通過白晝球面且垂直于晨昏線的入射線，此線與球面邊線的交點(diǎn)所在的經(jīng)緯度即為直射點(diǎn)位置。（注：太陽光線始終與晨昏線垂直）俯視圖上直射點(diǎn)的經(jīng)度是平分晝半球的那條經(jīng)線的經(jīng)度（注意東西經(jīng)）；緯度按極晝極夜的范圍（晨昏線與緯線圈切點(diǎn)的緯度或者說極晝極夜的范圍）來確定。（注意南北緯）。直射點(diǎn)的緯度和晨昏線與緯線圈切點(diǎn)的緯度旦傘。（4） 確定地方時：①過晨線和赤道交點(diǎn)的經(jīng)線的地方時為6時，過昏線和赤道交點(diǎn)的經(jīng)線的地方時為18時。②大陽直射點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時為12時，與之相對應(yīng)的另一條經(jīng)線為