太阳高度与正午太阳高度
一、太阳高度<p>太阳光线与地平线（面）的夹角，叫太阳高度角，通常用h来表示。</p><p>太阳高度的变化规律：</p><p>（1）同一地点，不同时刻：日出、日落后，太阳恰好位于地平线上，太阳高度为0；日出后太阳高度逐渐增大，正午时达到一天中最大值；正午过后，太阳高度逐渐减小。</p><p>（2）同一时刻，不同地点：太阳高度从太阳直射点向四周呈同心圆递减。在太阳直射点上，太阳高度是90，距离太阳直射点90的球面大圆上的太阳高度为0，即为晨昏圈。昼半球上各地的太阳高度总是大于0，夜半球上各地的太阳高度总是小于0。</p><p>例1：下图为北京时间2时的全球太阳高度等值线较长，图中15N纬线与经线圈BAD垂直相交于A点。读图回答下列问题。</p><p>（1）B地的地理坐标是__________，该日B地昼长为_______小时，全球属于新的一天的范围占__________%。</p><p>（2）从图中可以看出此刻太阳高度的分布规律是_____________________________。</p><p>（3）A、E、C三地影子由长到短的顺序为___________，此刻晨昏线与经线的夹角为_______________。</p><p>解析：由图可知，此时太阳直射15N，处于极昼现象的范围为75N~90N，所以B点的纬度为75N；据此时北京时间2时，可得B点的经度为90W；B点处于极昼状态，可得其昼长为24时；据此时北京时间2时，可得180经线的地方时为6时，新的一天占6小时，为全球的25%。</p><p>参考答案：（1）75N，90W 24 25 （2）由太阳直射点向四周逐渐递减 （3）EA 15 二、正午太阳高度</p><p>正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度，通常用H来表示。</p><p>正午太阳高度的大小随纬度和季节变化而有规律地变化：</p><p>就纬度分布而言，春、秋分日，正午太阳高度由赤道向南北两侧递减；夏至日，由北回归线向南北两侧递减；冬至日，由南回归线向南北两侧递减。</p><p>就季节变化而言，在北回归线以北的地区，每年夏至日H达最大值，每年冬至日达最小值；南回归线以南的地区，情况正好相反。在南北回归线之间的地区，每年两次受到太阳直射。</p><p>1. 正午太阳高度变化规律的应用</p><p>（1）判断某日正午太阳高度随纬度的变化规律</p><p>根据日期确定太阳直射点的纬度位置，因正午太阳高度从直射点所在纬线向南北两侧递减，即得某日正午太阳高度的分布规律。</p><p>（2）比较两地正午太阳高度的大小及日影的长短</p><p>同一时间，正午太阳高度以太阳直射点所在的纬线为轴，南北两侧呈对称分布，离直射点越近，正午太阳高度越大，日影越短。太阳直射点的正午太阳高度为90，日影为零。比较两地正午太阳高度的大小，即看两地分别与直射点纬距的大小。</p><p>2. 正午太阳高度的计算</p><p>一地的正午太阳高度可用下面公式计算：H=90</p><p>，其中H为正午太阳高度，</p><p>为当地地理纬度，永远取正值；</p><p>为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。</p><p>例2：冬至日时，北极圈上各地的正午太阳高度是多少？</p><p>解析：据公式H=90</p><p>，又据题意</p><p>为2023S，</p><p>为2023N，得：</p><p>H=90-|2023-（-2023）|=0</p><p>答案：0</p><p>3. 联系生产、生活的案例</p><p>（1）北回归线以北地区建房时，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离与楼高的关系如下图（H为冬至日当地的正午太阳高度）</p><p>解析：北回归线以北地区一楼全年均有阳光照到，只要保证太阳高度最小时（冬至日），阳光能照到，则一年四季均不会被挡光。又因直角三角形中，</p><p>，即得：</p><p>应大于</p><p>。</p><p>（2）太阳能热水器的集热板要据正午太阳高度的季节变化而调整角度，太阳光线应垂直于集热板，即集热板与地面之间的夹角应等于当天H的余角，如下图所示</p><p>时效果最佳。</p><p></p>
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