太陽高度角的大小及計算

關(guān)于太陽高度角的大小及計算一、太陽高度的概念

太陽光線與地面所成的夾角。地面太陽光線太陽高度角第2頁,共17頁，2024年2月25日，星期天1、日變化規(guī)律：

晝半球：大于0°；夜半球小于0°；晨昏線：等于0°

某時刻太陽高度變化規(guī)律：由太陽直射點向四周遞減。

注意：如果在極點，太陽高度的日變化是一天不變。[例題1]：（1）把圖中各點此時的太陽高度由大到小的排列。（2）其中太陽高度為0的是哪個點，為什么？（3）其中太陽高度在一天中不變的是哪個點，為什么？答案：A>C>E>B>D答案：B；在晨線上答案：C；極點是不動的二、太陽高度的日變化第3頁,共17頁，2024年2月25日，星期天2、日出日落的方位問題夏至日：日出日落冬至日：日出日落第4頁,共17頁，2024年2月25日，星期天二分日：日出日落結(jié)論：

太陽直射點在北半球時，地球上（除極晝、極夜地區(qū)）日出方位均在東北，日落于西北。

太陽直射點在南半球時，地球上（除極晝、極夜地區(qū)）日出方位均在東南，日落于西南。

直射在赤道時，為東升西落。第5頁,共17頁，2024年2月25日，星期天三、正午太陽高度的年變化

1、正午太陽高度的概念

一天中的最大值。2、正午太陽高度的分布規(guī)律規(guī)律：由直射點向南北兩側(cè)遞減。

夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。北回歸線以北地區(qū)達到一年中的最大值，南半球各地達到一年中的最小值。

二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減。

冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。南回歸線以南地區(qū)達到一年中的最大值，北半球各地達到一年中的最小值。第6頁,共17頁，2024年2月25日，星期天三、正午太陽高度的年變化

FG[例題2]：(1)比較圖中各點正午太陽高度的大小(2)此時正午太陽高度達一年中最大的是哪幾個點?最小的呢?為什么?答案：G=E>A=B>F>C>D答案：最大：C、E、G

最?。篈、B、F、D第7頁,共17頁，2024年2月25日，星期天四、正午太陽高度的計算公式：H=90°－當?shù)鼐暥扰c直射點的緯度差（同減異加）

（如夏至日時加，在冬至日時減）

[例題3]：求北京（40°N）二分二至日的正午太陽高度。

123H解答：夏至日：直射點緯度為23°26°N，

則∠3=∠2-∠1=40°-23°26′

H=90°-∠3=90°-（40°-23°26′）=73°26′

二分日：直射點緯度為0°，

則∠3=∠2-∠1=40°-0°

H=90°-∠3=90°-

40°=50°

冬至日：直射點緯度為23°26′S，

則∠3=∠2+∠1=40°+23°26′

H3=90°-∠3=90°-（40°+23°26）=26°34′12H3第8頁,共17頁，2024年2月25日，星期天四、正午太陽高度的應(yīng)用1、樓間距問題

樓間距問題實際是一個影長的問題。其基本原則是前一幢樓產(chǎn)生的影子不能擋住后一幢樓的采光（一般以太陽光線能照射至后一幢樓的底層為標準），如下圖第9頁,共17頁，2024年2月25日，星期天四、正午太陽高度的應(yīng)用1、樓間距問題圖中H為正午太陽高度，一般取當?shù)氐淖钚≈怠Ｒ驗檎缣柛叨茸钚≈?，意味著前一幢樓的影子是一年中最長的，而此時的樓間距能保證，則一年四季都能確保。故一般地北半球取冬至日的正午太陽高度，南半球的取夏至日的正午太陽高度。

計算過程如下：

tanH=h/L

→L=h·cotH

結(jié)論：樓間距與正午太陽高度大小呈反比；與前一幢樓的樓高呈正比。第10頁,共17頁，2024年2月25日，星期天【例題4】房地產(chǎn)公司要建2座塔樓、2座低樓(見下圖)，準備采用相同的樓間距——均以最南側(cè)的兩樓間的最短樓間距為標準，則合理的布局方案有【解題】對四個選項圖的分析如下

A圖

HHH第11頁,共17頁，2024年2月25日，星期天B圖：C圖

D圖可以看出，合理的是BD【答案】BDHHHHHHHH第12頁,共17頁，2024年2月25日，星期天【例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答1～2題：1．該城市的名稱可能是

A．達累斯薩拉姆B．堪培拉

C.渥太華D．巴格達2．下列說法與該城市所在大洲相符合的是

A．是世界上面積最小的大洲

B．是世界上海拔最低的大洲

C．被稱為高原大陸

D．該大洲有世界上最大的淡水湖群2、二分二至日太陽光線與地理位置關(guān)系第13頁,共17頁，2024年2月25日，星期天【例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答1～2題：【審題】圖中只有2條代表二至日的兩條太陽光線。我們無從證明哪一條是夏至日，哪一條是冬至日。說明知識考察的不是二至日太陽光線的特征。但全年的太陽光線均應(yīng)該位于二至日之間。如果我們再將補畫一條太陽光線（如下圖中的紅線）2、二分二至日太陽光線與地理位置關(guān)系第14頁,共17頁，2024年2月25日，星期天【例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答1～2題：【解題】第1小題：堪培拉是澳大利亞首都，在南歸回線以南，渥太華是加拿大首都，在北回歸線以北，巴格達是伊拉克首都，也在北回歸線以北。只有坦桑尼亞首都達累斯薩拉姆在赤道和南回歸線之間，符合題意。

第2小題是建立在第1小題判斷的基礎(chǔ)上的。坦桑尼亞位于非洲。故選C【答案】1、A

2、C2、二分二至日太陽光線與地理位置關(guān)系第15頁,共17頁，2024年2月25日，星期天3、太陽能熱水器問題【例題6】如下面的圖4—10，假設(shè)某地（80°E，40°N）安裝一臺太陽能熱水器，為了獲得最多太陽光能，提高利用效率，需要根據(jù)太陽高