正午太阳高度大小比较及计算正午太阳高度大小比较及计算2007年年4月月3日日一、太阳高度的概念一、太阳高度的概念太阳光太阳光线与地面所成的与地面所成的夹角。角。地面太阳光线太阳高度角1、日变化规律：昼半球：大于0；夜半球小于0；晨昏线：等于0某时辰太阳高度变化规律：由太阳直射点向周围递减。留意：假设在极点，太阳高度的日变化是一天不变。例题1：1把图中各点此时的太阳高度由大到小的陈列。2其中太阳高度为0的是哪个点，为什么？3其中太阳高度在一天中不变的是哪个点，为什么？答案：答案：ACEBD答案：答案：B；在晨；在晨线上上答案：答案：C；极点是不；极点是不动的的二、太阳高度的日变化二、太阳高度的日变化2、日出日落的方位问题、日出日落的方位问题夏至日：夏至日：日出日出 日落日落 冬至日冬至日：日出日出 日落日落 二分日：二分日：日出日出 日落日落 结论：太阳直射点在北半球时，地球上除极昼、极夜地域日出方位均在东北，日落于西北。太阳直射点在南半球时，地球上除极昼、极夜地域日出方位均在东南，日落于西南。直射在赤道时，为东升西落。三、正午太阳高度的年变化三、正午太阳高度的年变化1、正午太阳高度的概念、正午太阳高度的概念一天中的最大一天中的最大值。2、正午太阳高度的分布、正午太阳高度的分布规律律FG规律：由直射点向南北两律：由直射点向南北两侧递减。减。例题2：(1)比较图中各点下午太阳高度的大小(2)此时正午太阳高度达一年中最大的是哪几个点?最小的呢?为什么?答案：答案：G=EA=BFCC 夏至日：由北回夏至日：由北回归线向南北两向南北两侧递减。北回减。北回归线以北地域到达一年以北地域到达一年中的最大中的最大值，南半球各地到达一年，南半球各地到达一年中的最小中的最小值。 二分日：由赤道向南北两二分日：由赤道向南北两侧递减。减。 冬至日：由南回冬至日：由南回归线向南向南北两北两侧递减。南回减。南回归线以南地域到以南地域到达一年中的最大达一年中的最大值，北半球各地到，北半球各地到达一年中的最小达一年中的最小值。答案：最大：答案：最大：C、E、G最小：最小：A、B、F、D3、正午太阳高度的计算公式：H=90当地纬度与直射点的纬度差同减异加 例例题3：求北京：求北京40N二分二至日的正午太阳高度。二分二至日的正午太阳高度。123H解答：夏至日：直射点解答：夏至日：直射点纬度度为2326N2326N， 那么那么3=2-1=40-23263=2-1=40-2326 H=90-3=90- H=90-3=90-40-232640-2326=7326=7326 二分日：直射点二分日：直射点纬度度为00， 那么那么3=2-1=40- 03=2-1=40- 0 H=90-3= 90- 40=50 H=90-3= 90- 40=50 冬至日：直射点冬至日：直射点纬度度为2326S2326S， 那么那么3=2+1=40+23263=2+1=40+2326 H3=90-3=90- H3=90-3=90-40+232640+2326=2634=2634四、正午太阳高度的运用四、正午太阳高度的运用1、楼间距问题、楼间距问题 楼间距问题实践是一个影长的问题。其根本原那么是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光普通以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为规范，如以下图图中H为正午太阳高度，普通取当地的最小值。由于正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，那么一年四季都能确保。故普通地北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度。 计算过程如下： tanH=h/L L=hcotH 结论：楼间距与正午太阳高度大小呈反比；与前一幢楼的楼高呈正比。【例【例题4】房地】房地产公司要建公司要建2座塔楼、座塔楼、2座低楼座低楼(见以下以下图)，预备采用一采用一样的的楼楼间距距均以最南均以最南侧的两楼的两楼间的最短楼的最短楼间距距为规范，那么合理的范，那么合理的规划方案划方案有有【解【解题】对四个四个选项图的分析如下的分析如下 A A图B B图图 ：C C图 D D图 可以看出，合理的是可以看出，合理的是BDBD【答案】【答案】BDBD【例【例题5】以下】以下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况表示是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况表示图，读图回答回答12题：1该城市的称号能城市的称号能够是是A达累斯达累斯萨拉姆拉姆B堪培拉堪培拉C.渥太渥太华D巴格达巴格达2以下以下说法与法与该城市所在大洲相符合的是城市所在大洲相符合的是A是世界上面是世界上面积最小的大洲最小的大洲B是世界上海拔最低的大洲是世界上海拔最低的大洲C被称被称为高原大高原大陆D该大洲有世界上最大的淡水湖群大洲有世界上最大的淡水湖群【审题】图中只需2条代表二至日的两条太阳光线。我们无从证明哪一条是夏至日，哪一条是冬至日。阐明知识调查的不是二至日太阳光线的特征。但全年的太阳光线均应该位于二至日之间。假设我们再将补画一条太阳光线如以下图中的红线【解题】第1小题：堪培拉是澳大利亚首都，在南归回线以南，渥太华是加拿大首都，在北回归线以北，巴格达是伊拉克首都，也在北回归线以北。只需坦桑尼亚首都达累斯萨拉姆在赤道和南回归线之间，符合题意。 第2小题是建立在第1小题判别的根底上的。坦桑尼亚位于非洲。应选C【答案】1、A 2、C2、二分二至日太阳光线与地理位置关系、二分二至日太阳光线与地理位置关系3、太阳能、太阳能热水器水器问题【例【例题6】如下面的】如下面的图410，假，假设某地某地80E，40N安装一台太阳能安装一台太阳能热水器，水器，为了了获得最多太阳光能，提高利用效率，需求根据太阳高度的得最多太阳光能，提高利用效率，需求根据太阳高度的变化随季化随季节调整整倾角，角，那么日照那么日照图与与热水器安水器安顿方式搭配最合理的是方式搭配最合理的是【审题】太阳能热水器利用的本质是热水器倾角与正午太阳高度角之和为90【解题】推理如下：设太阳能热水器与地面的交角为 H=90-LL为当地与直射点的纬度间隔 +H=90 得到：=L 计算：A项中光照图为夏至日，=L=40-2326=1634 B项中光照图为冬至日，=L=40+2326=6326 C和D项均为二分日，=L=40【答案】A