地球的运动3 (正午太阳高度)

上半夜
24h
下半夜
昼弧
上午
12h
日出
另一种规律概括：
（1）昼夜长短状况与太阳直射点位臵的关系： 直射点所在的半球昼长夜短，且纬度越高昼越长。
（2）昼夜长短的变化与太阳直射点移动的关系 ：
直射点移向的
直射点向北移，北半球昼增长。 直射点向南移，南半球昼增长。
半球昼增长
（3）春、秋分全球昼夜平分，赤道永远昼夜平分。
为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与
正午太阳所在位置有关。 【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝 南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
• 某天文兴趣小组在M地用量角器测得北极星的高度（如 下图所示）。次日，当太阳位于M地的正南方时，收音 机里传出“现在是北京时间14点整”。那么，M地的地 理坐标是 • A.36°34′N，90°E B.60°N，150°E • C.30°N， 90°E D.53°26′N，150°E
1下列日期中，北京正午太阳高度最小的是： A． 6月 1日 B． 7月 1日 C．10月1 日 D．元月1日 2赤道上一年中什么时候正午太阳高度最小？ • 夏至与冬至日（因为这时直射点在回归线上，赤 道距离回归线最远 ） 3夏至这一天，还有哪条纬线的正午太阳高度与北 纬40度相等？ 40°N
16.5° 16.5°
6月22日－夏至日 N S
2、太阳直射北回归线时，晨昏线与极圈线相切， 并且北极圈及以北出现极昼现象，日期为6月22 日。
12月22日－冬至日
3、太阳直射南回归线时，晨昏线与极圈线相 切，并且南极圈及以南出现极昼现象，日期为 12月22日。
1、太阳直射赤道时，晨昏线与经线重合，日期 为3月21日或9月23日。 2、太阳直射北回归线时，晨昏线与极圈线相切， 并且北极圈及以北出现极昼现象，日期为6月22 日。 3、太阳直射南回归线时，晨昏线与极圈线相 切，并且南极圈及以南出现极昼现象，日期为 12月22日。 4、赤道上终年昼夜平分； 5、太阳光线始终与晨昏线垂直。
由此可见
1离直射纬线越近，正午太阳高度越大，
离直射纬线越远，正午太阳高度越小
2除直射点所在的纬线外，同一天正午太阳高度相 等的纬线有 两 条。
正午太阳高度的季节变化
H6.22 达最大 12.22达最小
12.22达最小 6.22 达最小
一年两次H=90
H6.22 达最小 12.22达最大离太阳直射点 越近，H越大来自（12—日出时间） ×2
14
下午
日落
上半夜
24h
下半夜
昼弧 12h
上午
日出
求Ａ地的昼长：
• Ａ地所在的纬线被晨昏 线分为两部分，由图可 知Ａ地的昼弧为２×３ ０°＝６０°，所以Ａ 地的昼长＝６０°／ （１５°／１小时）＝ ４小时
日出日落时刻判读
• 已知某地一天中的昼长则可以求出当地的日 出日落时间：日出时间=12-昼长/2；日落时 间=12+昼长/2。 • 例如，已知A地的昼长为4小时，那么当地的 日出时刻为？ • 12小时-4小时/2= 10小时。 日落 下午
0°
离直射点的纬度差：43°－20°=
所以：太阳高度角 90°－23°=
23°
67°
想一想：此时35°S的正午太阳高度？
离直射点的纬度差：所求点与直射点同在一个半球相减，不 同半球相加
公式：正午太阳高度 = 90°－ 离直射点的纬度差
计算公式
H = 90 －｜直射纬度 ± 所求纬度｜
公式：正午太阳高度 = 90°－ 离直射点的纬度差
正午太阳高度的纬度 分布：
同一经线
●
23.5 S
0
23.5 N
离太阳直射点越近，H 越大
• 某一固定地点一天中最大的太阳高度出现在正午 12点时，称为正午太阳高度。一天中有无数个太 阳高度，但只有一个正午太阳高度，它代表这一 天的太阳辐射强度。 • 不一定正午太阳高度角都是90°（南北回归线之 间/南北回归线之外） • 我们比较两地的太阳高度一般选择同一时刻，选 用正午太阳高度
23.5°N
=？
6°52′N
正午太阳高度（H）纬度分布规律
随纬度的变化：同一时刻自直射点向南北两侧递减。离直
射点越近，太阳高度越大；越远越小。
夏至日：北回归线及其以北达最大值， 随季节变化 南半球达最小值 冬至日：南回归线及其以南达最大值， 北半球达最小值 春分、秋分：赤道为最大值， 向南、北逐渐递减 H = 90 －｜直射纬度 ± 所求纬度｜
h
Ｈ
l
规律
66°34′N
∠２
晨昏线的摆动 范围2×23°26′
∠３ ∠4
∠１
晨昏圈相切纬 度+ 太阳直射 点纬度=90°
66°34′S
北纬38°一开阔平地上，在楼高为h的楼房北面盖 新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距 离不小于（1999年广东卷）（ ） A.htan(90°-38°) B. htan(90°-38°-23.5°) C. hcot(90°-38°) D. hcot(90°-38°-23.5°)
练习
五一劳动节期间,下列自然现象正确的是( D )
A南半球昼长夜短 C南极圈内有极昼现象 B全球昼长夜短 D北半球昼长夜短
北半球的冬至日，下列说法错误的是：（ D）
Ａ．北半球昼短，夜长 Ｂ．北极圈及以北地区出现极夜现象 Ｃ．太阳直射点位于南回归线上 Ｄ．太阳运行至远日点上
下列四幅图中，正确表示北半球夏至日的是：（ B )
计算公式
（同一半球取“－”，不同半球取“＋”）
正午太阳高度的
计算：
纬度相差一 度，正午太 阳高度角相 差一度 某条纬线与 直射纬线纬 度相差多少 度，正午太 阳高度就相 差多少度。 纬度差=高 度差
正午太阳高度的 计算：
某条纬线与直射纬线纬度相差多少度，正午太阳高 度就相差多少度。纬度差=高度差 当太阳直射20°N时，43°N的正午太阳高度是？ 43°N H=？ 20°N 90 °
只有在北半球才可以见到北 极星，且北极星的高度等于 当地的地理纬度
• 当北京时间为12时，则西安大雁塔的塔影指向为 （ ） • A正南方 B西北方 C东南方 D正北方
• 9月23日至次年3月21日，正午物体的日影始终朝北 的地区是（ ） • A.赤道以南地区 • B.北回归线以北地区 • C.赤道以北至北极圈之间地区 • D.赤道以北地区
黄赤交角
太阳直射点的南北移动
正午太阳高度的大小随纬度和季节作规律变化
正午太阳高度的变化规律
春秋二分由 赤道向南北 两极递减
夏至日由北回 归线向南北两 侧降低
夏至日：北回 归线及其以北 地区正午太阳 高度达到一年 中最大值，南 半球各地达到 一年中正午太 阳高度最小值
冬至日由南 回归线向南 北两侧降低
直射点纬度正午日影 缩短为零
一天中，正午日影最短，日出日落时（即晨昏线上）日影最长。
6.22
【规律】 1.正午日影的朝向取 决于太阳直射点的位置。太阳直 射点以北的地区正午日影朝向正 北，以南的地区朝向正南（当日 影朝向正北或正南时，当地的地 方时为12时。）
3.21
9.23 12.22
• （1）一年中在有白昼的时期，正午日影始终朝向正北方， 则该地位于北回归线以北地区 • （2）一年中在有白昼的时期，正午日影始终朝向正南方， 则该地位于南回归线以南地区 • （3）一年中正午日影一段时间朝向正南方，一段时间朝向 正北方，或者说正午日影缩为一点（即日影与物体重合） ， 则该地在南北回归线之间。
安装角度a=90°--H(正午太阳高度角) =当地某日正午太阳高度角的余角=纬度间隔
例： 在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳能热 水器，为了充分利用太阳能，尽可能使一年内正午 太阳光与集热板保持垂直，集热板与地面夹角的调 整幅度为（ ） A.23.5° B.30° C.47° D.60°
a＝纬度间隔 a ＝30°－ 23.5°
冬至日：南 回归线及其 以南地区正 午太阳高度 达到一年中 最大值，北 半球各地达 到一年中正 午太阳高度 最小值
正午太阳高度的纬度分布：
右图中三曲线分别是何 时的正午太阳高度随纬 度的分布状况
由直射点向南北两方向递减
正午太阳高度角纬度变化 规律
从太阳直射纬线向南北两侧递减 春秋二分：由赤道向南北两极降低 夏至日：由北回归线向南北两侧降低 冬至日：由南回归线向南北两侧降低
如：求北京（40°N）冬至日的正午太阳高度角？ H = 90°-（23.5°S + 40°N）= 26.5°N
确定纬度
夏至日某地的正午H=66. 5°，则该地的地理纬 度是多少？
0°纬线或 47°N
晨昏线
N
夜弧
晨 线
昏 线
昼弧
太 阳 光 线
S
N
3月21日或9月23日－春分或秋分
1、太阳直射赤道时，晨昏线与经线重合，日期 为3月21日或9月23日。全球昼夜平分
N
下列各地中,昼夜长短变化幅度最大的是 ( D ) A汕头 B 武汉 C 天津 D 哈尔滨 夏至日,以下城市中,白昼最长的是( D ） Ａ海口 Ｂ上海 Ｃ北京 Ｄ漠河
在任何一天中,经度相同各地: ( ) C B. 昼夜长短都不同 D. 地方时都不同
A. 昼夜长短都相同
C. 地方时都相同
晨昏线与经线圈的关系是（
反馈练习
1、4月22日至6月22日，汕头的昼夜长短情况和昼夜变 昼长夜短 化情况如何？直射点位置：
直射点移动方向： 昼越来越长，夜越来越短
2、右图中白昼时间由长到短排列的是 （
）
A．③④②① B．①②③④ C．①③④② D．③④①②
正午太阳高度相关知识的
应用
1）确定纬度 【练习】夏至日某地的正午H=66°5′，则该地的地理 纬度是多少？ 0°纬线或46°5′N 2）确定房屋朝向