太阳高度角变化规律.doc
太阳高度角全年变化情况
太阳高度角全年变化情况太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。
太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在0°到90°之间变化，日出日落时为0°，太阳在正天顶上为90°（万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文年历）。
太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
方位角以正南方向为0，由南向东向北为负（-），由南向西向北为正（+），如太阳在正东方，方位角为-90°，在正东北方时，方位为-135°，在正西方时方位角为90°，在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落，只有在春分秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。
在北半球，从春分到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90°到-180°之间），在西偏北的方向落（方位角为90°到180°之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90°到0°之间），在西偏南的方向落（方位角为0°到90°之间）。
太阳高度角与地面的太阳光强弱密切相关。
早晚与中午的光强有很大的差异，原因就在于太阳高度角的不同。
在晴天条件下，太阳光的强弱与太阳高度角的正弦成正比。
因此了解太阳高度角对分析地面的太阳光强、紫外线的强弱有重要的意义。
正午时（指当地真太阳时的正午。
不是北京时间的中午12点，也不是地方平时的12点,而是太阳中心正好在子午线上的时间，也即太阳方位角由负值变为正值的瞬间）太阳高度角是一天中太阳高度角的最大值（除极地部分地区外），夏季这个值较大，冬季较小，夏至时最大，冬至时最小。
太阳方位角决定了阳光的入射方向，决定了各个方向的山坡或不同朝向建筑物的采光状况。
太阳高度角的变化规律
太阳高度角的变化规律与常见图表判读晨昏圈上=0昼半球大于0夜半球小于0(一)太阳高度角的日变化:--日变化曲线图(1)出现极昼现象的极点,一天内太阳高度角大小不变=直射点纬度=晨昏线与地轴夹角,与极昼、极夜的最低纬度(与晨昏线相切的纬线)互余;(2)除极点外,一天中太阳高度角就是不断变化的:h日出时=0,h逐渐增大,当地正午12最大(H),之后渐小,h日落时=0,日落后小于0;(3)太阳高度最大时(为正午太阳高度角):若太阳高度最大时等于90°,则该地当天正午被太阳直射;(4)极昼区内的三种情况:①24小时太阳高度都大于等于0°,该地出现极昼现象;②太阳高度角最小=0°,该地极昼,且处于与晨昏线相切的纬线上,即当天极昼的最低纬度;③若太阳高度角一天中大于0°且为一定值,则该地为处于极昼的极点;④若太阳高度角最大=0,则该地极夜,并处于与晨昏线相切的纬线上;太阳高度角日变化曲线图的相关计算与分析:1、读时间坐标(1)昼长时间=日落时间-日出时间①若昼短于12小时,说明该地处于冬半年;②若昼等于12小时,说明太阳直射赤道(两分)或该地位于赤道上;③若昼长于12,说明该地就是夏半年;④若昼长等于24小时,说明该地极昼。
(2)若坐标上为北京时间:①可计算:日出当地时间=12-昼长/2 日落当地时间=12+昼长/2②据当地与北京时间差,求当地经度;2、读太阳高度高度角,可判断或计算直射点纬度、当地纬度: ah(太阳高度)0°66°340:00 6:00 12:00 18:00 24:0090°23°26 46°5243°08bcde f(1)直射点纬度:根据正午太阳高度角公式计算;等于出现极昼的极点太阳高度、根据极昼、极夜的范围确定(互余)(2)当地纬度:根据正午太阳高度角公式计算;根据太阳高度变化判断;(二)太阳高度角的空间变化:1、规律:由直射点(90)向四周递减,至晨昏圈递减为02、等太阳高度线图:可以瞧做就是以太阳直射点为中心的俯视图,图的中心为太阳直射点,以该点为中心向四周逐渐降低;外圆为0°,则图示范围=昼半球;外圆>0°,则图示范围<昼半球(1)抓住两个“太阳高度”变化规律:①图的中心为太阳直射点,太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低;②通过该点的纬线即为太阳直射的纬线,其正午太阳高度为90度,通过该点的经线即太阳直射的经线,正午太阳高度的分布规律从太阳直射点向南北递减。
正午太阳高度角变化规律
正午太阳高度变化的一般规律：由于太阳直射点在南北回归线之间移动，所以：1、在回归线之间的地区，一年有两次太阳直射机会，此时正午太阳高度最大，为90°。
太阳直射南北回归线时出现极小值。
其中除赤道两个极小值都是最小值外，其它地区以太阳直射另一半球回归线时最小。
2、在回归线之外的地区，可含南北回归线，在太阳直射本半球回归线时最大，直射另一半球回归线时最小。
例如，北京约在北纬40°，在北半球夏至，太阳直射北回归线，此时这里的正午太阳高度最大，约为73.5°；在冬至，太阳直射南回归线，此时这里的正午太阳高度最小，约为26.5°。
因为地球的公转致使一年内太阳在地球的直射点在南北回归线之间往复一次。
以北半球北回归线穿过的地区为例：一年中当太阳光直射北回归线时,正值我国北方的夏至节气,正午太阳在头顶正上方,即太阳高度角为90°,为一年中的最大值；当太阳光直射南回归线时,正值我国北方的冬至节气，此时的太阳高度角为23.5°，为一年之中的最小值。
由于地球自转，产生了太阳的视运动现象(东升西落)，即太阳高度的日变化。
由于地球公转，使太阳直射点南北移动，从而产生了正午太阳高度的纬度变化和季节变化现象。
小于23.5度，一年有2次太阳直射。
黄赤交角23.5度太阳直射点以一年为周期在南北回归线之间移动。
夏至日太阳直射北回归线（北纬23.5度），北回归线以北正午太阳高度达到最大，整个南半球正午太阳高度达到最小。
冬至日太阳直射南回归线（南纬23.5度），南北情况与夏至时相反。
其余时间是这两个状态的过渡。
黄赤交角的存在!因为每天正午的太阳高度角最大.黄赤交角使太阳直射点南被移动,随季节的变化而改变,楼上所说的都是在指太阳直射点的不同,太阳直射点的正午太阳高度最大,但毕竟只有一处而已!正午是一天中太阳最高的时刻。
这个最高的高度随季节变化。
冬至的时候最低，正午的太阳能从向南的窗户射进大半间屋子，夏至的时候只照进窗台一点点。
正午太阳高度角及其变化规律
。
北
东
4）计算楼距
例1 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°) 解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度α和影长（Ｌ） 。
南
南
你能结合上图帮赵亮分析一下原因吗？
5）计算热水器的安装角度
读右图，观察、思考、理解。 要想最大限度地利用太阳能资源，就 必须通过对集热面与地面夹角a的调整，使 集热面与太阳光线始终垂直。由于太阳光线 与地面的夹角H即当地的太阳高度角 ，故夹角a与H互为余角。
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
⑴空间变化规律—纬度变化规律
春、秋分日： 太阳直射赤 道，太阳高度角 由赤道向南北两 侧递减
⑴空间变化规律—纬度变化规律
夏至日： 由北回归线 向南北两侧递减
⑴空间变化规律—纬度变化规律
冬至日： 由南回归线 向南北两侧递减
正午太阳高度的纬度分布规律— 由直射点向南北两侧对称递减
正午太阳高度的纬度分布规律— 由直射点向南北两侧对称递减
南北回归线之间地 区
每年有两次太阳直射达到最大植。 赤道与北回归线之间，冬至日正午太阳高度达到最小值。 赤道与南回归线之间，夏至日正午太阳高度达到最小值。
3. 正午太阳高度的计算
如右图，图中 A为太阳直射点， 其纬度为δ ，B点 纬度为φ ，H为B 点的正午太阳高 度。请用图解法 求B点的正午太阳 高度H与当地纬度 φ 、太阳直射点 纬度δ 之间的关 系，并归纳求各 地正午太阳高的 通用公式。
太阳高度角规律
太阳高度角规律摘要：一、太阳高度角的定义与测量1.太阳高度角的定义2.太阳高度角的测量方法二、太阳高度角的变化规律1.太阳高度角与时间的关系2.太阳高度角与地理位置的关系3.太阳高度角与季节的关系三、太阳高度角的应用1.农业方面2.建筑方面3.日常生活方面正文：太阳高度角规律是指太阳在天空中的位置和高度随着时间、地理位置以及季节的变化而产生的规律。
太阳高度角的大小对于我们的生活、农业生产以及建筑设计等方面有着重要的影响。
一、太阳高度角的定义与测量太阳高度角是指太阳光线与水平面的夹角，可以用量角器等工具来测量。
太阳高度角的取值范围为0°至90°，其中0°表示太阳位于地平线上，90°表示太阳位于天顶。
二、太阳高度角的变化规律1.太阳高度角与时间的关系太阳高度角随着时间的推移而变化。
在早晨和傍晚，太阳位于地平线附近，高度角较小；在正午时分，太阳位于天顶，高度角最大。
这一规律是由于地球自转所导致的。
2.太阳高度角与地理位置的关系太阳高度角受地理位置的影响。
在赤道附近，太阳几乎每天都在天顶，高度角为90°；而在极地地区，太阳在一年中的某些时期不会升起或落下，高度角为0°。
在中纬度地区，太阳高度角会随着季节的变化而变化。
3.太阳高度角与季节的关系太阳高度角与季节密切相关。
在夏季，由于地球倾斜角度的原因，北半球的太阳高度角较大，而南半球的太阳高度角较小；在冬季，情况正好相反。
这一规律导致了季节的变化和气候的差异。
三、太阳高度角的应用太阳高度角在农业、建筑和日常生活中具有广泛的应用。
1.农业方面太阳高度角对农业生产有很大影响。
农民需要根据太阳高度角来选择合适的种植时间、种植方向以及作物布局，以充分利用阳光资源，提高农作物的产量和品质。
2.建筑方面在建筑设计中，合理利用太阳高度角可以提高建筑物的采光效果，节省能源。
例如，可以通过设置窗户和采光顶等方式，使太阳光线最大限度地照射到室内空间。
4正午太阳高度的变化
二、正午太阳高度角的变化
夏至日，正午太阳高度由北回归线向南北两侧 递减，北回归线及其以北地区，正午太阳高度 达到一年最大值，太阳辐射最强。
冬至日，正午太阳高度由南回归线向南、北两 侧递减，南回归线及其以南各纬度，正午太阳 高度达到一年中最大值，太阳辐射最强。北半 球反之。
春分、秋分日，正午太阳高度自赤道向两极递 减，南、北半球太阳辐射强度相当。
三、正午太阳高度的计算
公式：H=90°-∣α-β∣ α为太阳直射点的纬度,β为所求纬度(北纬
取正值,南纬取负值)
四、探究问题
H= 90°—纬度差(纬 间距)
tanH=杆长/杆影长。 纬度差指该地与直射
点间的纬度之差。同 半球时等于两地纬度 之差；异半球时等于 两地纬度值之和。
一、正午太阳高度角
正午：当地地方时12时的太阳高度角，是 某地1日之中最大的太阳高度。
正午太阳高度角：太阳光线与太阳照射地 点所作的与地球表面相切的平面，即当地 地平面的夹角。
二、正午太阳高度角的变化
？思考
1、太阳直射拿一条 纬线？
2、全球昼长有什么 分布规律？
3、正午太阳高度角 有什么分布规律？
四、探究问题
计算楼距。为了使楼 房底层获得充足的太 阳光照，一般来说。 纬度较低的地区楼距 较小，纬度较高的地 区楼距较大。公式：
L=Hcotθ
L楼间距；H前一楼高； θ一年中最小的正午 太阳高度角。
课后作业
认真思考课件问题，查阅资料拓展对 正午太阳高度角的认识。
做配套习题
THE END
4、极昼极夜分别出 现在哪些地区？来自二、正午太阳高度角的变化
？思考
1、太阳直射拿一 条纬线？
正午太阳高度变化幅度
正午太阳高度变化幅度问题正午太阳高度角的年变化幅度指的是一年中某地的正午太阳高度角的最大值和最小值之间的差值。
1、回归线之间正午太阳高度角的最大值=90°正午太阳高度角的最小值=90°-（23°26′+φ）φ表示某地的地理纬度。
正午太阳高度角的年变化幅度=正午太阳高度角的最大值-正午太阳高度角的最小值=90°-[90°-（23°26′+φ）]=23°26+φ回归线之间，正午太阳高度角的年变化幅度随纬度增加而增大。
2、回归线以外正午太阳高度角的最大值=90°-（φ-23°26′）φ表示某地的地理纬度。
正午太阳高度角的最小值=90°-（φ+23°26′）正午太阳高度角的年变化幅度=正午太阳高度角的最大值-正午太阳高度角的最小值=[90°-（φ-23°26′）]-[90°-（φ+23°26′）]=90°-φ+23°26′-90°+φ+23°26′=23°26′+23°26′=46°52′回归线以外，正午太阳高度角的年变化幅度等于46°52′，不随纬度变化。
正午太阳高度变化幅度问题正午太阳高度角的年变化幅度指的是一年中某地的正午太阳高度角的最大值和最小值之间的差值。
1、回归线之间正午太阳高度角的最大值=90°正午太阳高度角的最小值=90°-（23°26′+φ）φ表示某地的地理纬度。
正午太阳高度角的年变化幅度=正午太阳高度角的最大值-正午太阳高度角的最小值=90°-[90°-（23°26′+φ）]=23°26+φ回归线之间，正午太阳高度角的年变化幅度随纬度增加而增大。
2、回归线以外正午太阳高度角的最大值=90°-（φ-23°26′）φ表示某地的地理纬度。
太阳高度(正午太阳高度)变化规律及应用
太阳高度（正午太阳高度）的变化规律及应用1. 变化规律（1）太阳高度的分布规律：直射点的太阳高度为90°，由此向四周呈同心圆递减（如下图甲）。
直射点所在经线上的太阳高度值为各点对应纬度上的最大太阳高度，即正午太阳高度，其变化特点是直射点向南北两侧递减（如下图乙）。
其值大小由如下公式决定：H=90°－|φ±δ|（当地纬度±太阳直射点纬度）（H为正午太阳高度，φ为某地纬度，δ为直射点纬度，若φ与δ在赤道同侧取“－”，不同侧则取“＋”）（2）最值：直射北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；相反，直射南回归线时，南回归线及其以南地区达一年中最大值；整个北半球达一年中最小值。
（3）极点太阳高度的变化：极昼时期，太阳高度全天都不变（如下图甲），始终等于直射点纬度，其值的年变化幅度解于0°～23°26/。
（4）极圈及其以内地区的太阳高度的变化：从日变化看，极昼期间，全天太阳高度始终都大于或等于零度，其中极圈上在0点时刻有太阳高度为0的时刻（如图乙），极圈到极点之间的地区，其太阳高度全天始终都大于零度（如图丙）；从年变化看，北半球是随太阳直射点北移而增大，南半球反之，其最大值由公式H=90°－|φ±δ|决定。
（5）其他纬度的太阳高度变化：都是日出日落时为0，12点最大，12点前递增，12点后递减。
特殊之处是：赤道上的太阳高度是6点和18点为0（如图丁），其最大太阳高度的年变化范围是[66°34′，90°]。
2.太阳高度的应用（1）推算纬度：根据公式： H=90°－|φ±δ|，可求任意地点的地理纬度。
（2）推算地方时：一天中太阳高度达最大值处的地方时为12时；春秋分时，太阳高度为0处的地方时为6时或18时，赤道上太阳高度为0处的地方时为6时或18时。
（3）推算城市的楼间距：若某地楼高为h，楼间距s，纬度为φ，则该楼与处于其背阳一侧房屋的楼间距s=cot（90°－φ－23°26′）。
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太阳高度角的变化规律
太阳高度角的变化规律与常见图表判读
晨昏圈上 =0 昼半球大于 0 夜半球小于 0 （一）
太阳高度角的日变化： -- 日变化曲线图
（1）出现极昼现象的极点 , 一天内太阳高度角大小不变 =直射点纬度 =晨昏线与地轴夹角，与极昼、极夜的最低纬度 ( 和晨昏线相切的纬线 ) 互余；
（2）除极点外，一天中太阳高度角是不断变化的:h日出时=0,h逐渐增大, 当地正午 12 最大（ H）, 之后渐小 ,h 日落时 =0, 日落后小于 0；
（3）太阳高度最大时（为正午太阳高度角）: 若太阳高度最大时等于90°，则该地当天正午被太阳直射;
（4）极昼区内的三种情况:
①24 小时太阳高度都大于等于 0°，该地出现极昼现象 ; ②太阳高度角最小
=0°, 该地极昼 , 且处于与晨昏线相切的纬线上，即当天极昼的最低纬度 ;
③若太阳高度角一天中大于 0°且为一定值，则该地为处于极昼的极点；④
若太阳高度角最大 =0 ，则该地极夜，并处于与晨昏线相切的纬线上；
h（太阳高度）
90°
a
66°34
b
46°52
43°08
23°26 d
e c
0°
0:00 6:0012:0018:00 24:00
f
太阳高度角日变化曲线图的相关计算和分析：
1、读时间坐标
（1）昼长时间 =日落时间 - 日出时间
①若昼短于 12 小时，说明该地处于冬半年;
②若昼等于 12 小时，说明太阳直射赤道( 两分 ) 或该地位于赤道上 ;
③若昼长于 12，说明该地是夏半年 ;
④若昼长等于 24 小时，说明该地极昼。
（2）若坐标上为北京时间：
①可计算：日出当地时间=12- 昼长 /2日落当地时间=12+昼长/2
②据当地与北京时间差，求当地经度;
2、读太阳高度高度角，可判断或计算直射点纬度、当地纬度：
（1）直射点纬度：根据正午太阳高度角公式计算；等于出现极昼的极点太阳高度、根据极昼、极夜的范围确定（互余）
（2）当地纬度：根据正午太阳高度角公式计算；根据太阳高度变化判断；（二）太阳高度角的空间变化：
1、规律：由直射点（ 90）向四周递减，至晨昏圈递减为0
2、等太阳高度线图：可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，图的中心为太阳直射点，以该点为中心向四周逐渐降低；外圆为0°, 则图示范围=昼半球；外圆>0°, 则图示范围<昼半球
（1）抓住两个“太阳高度”变化规律：
①图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；
②通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为90 度, 通过该点的经线即太阳直射的经线，正午太阳高度的分布规律从太阳直射点向南北递
减。
（2）晨昏线的确定 ( 看清两种情况 ) ：
①如果没有特殊的数字标注, 等太阳高度线图中最大的圆圈就是太阳高度为0°的等太阳高度线, 即晨昏线 ,即图中所示半球全部为昼半球, 一般来说太阳直射经线以东最大的半圆为昏线, 以西最大的半圆为晨线.
②如果图中标注了太阳高度的数值，则视具体数值而判断：若最外侧的大圆
圈标注 0°，即为晨昏线，若图中最大的圆圈标注不是0°就不是晨昏线。
（3）经纬度的确定 :
①就南北方向而言, 在太阳直射的经线上, 太阳高度角相差多少度, 纬度就相差多少度；
②就东西方向而言, 如果太阳直射赤道 , 则赤道上太阳高度相差多少度, 经度就相差多少度；如果太阳直射其他纬线, 此纬线上太阳高度相差多少度, 经度的差值一定大于太阳高度的差值.
（4）极点位置的确定 :
①当太阳直射赤道时，此经线最北点为北极，最南点为南极；②太阳直射北半球北纬δ度时，北极点在与最北点距离为δ度的内侧位置（即北极点与最北点的距离 =太阳直射的纬度度数），图上没有南极点；太阳直射南半球时，相反。
（5）时间的确定 : 图中的圆心为太阳直射点，过该点的经线地方时是12 点。
特别需要注意的是，当太阳直射点不在赤道上时，这条线段不是同一条经线，而是两条正相对的经线。
其中与直射经线正相对的经线，地方时为0 时。
（6）季节的确定 : 根据太阳直射的纬线可以判断出直射点所在的半球及季
节，并可判断与之相关的地理现象。
例1. 图 1 是某地某日太阳高度分布图，回答：
（1）从图中可以看出，太阳高度的分布规
律是；正午太阳高度角的变化规律是。
（2）该图的节气应该是（北半球）。
（ 3 ）此时北京时间
是。
（4）A 点所在经线的经度是
（5）C 点的经度值（大于或小于）。
23°26′。
（6）若B 点有一直立旗杆，此时其影子应指向（）
A．甲 B ．乙C．丙 D ．丁
例 2 图 2 为某时刻太阳高度分布状况。
读图回答：
1．写出 E点的地理坐标
A.70 °E 80°N
B.70 °E,80°N
C.110°
W,80°N D.110°W,80°S
2.①②两地的经度相同②③两地的纬度相
同，则此刻的太阳高度
A. ①＞②
B. ①=②
C. ①＜③
D. ①＝
③
3.E 地的昼夜长短情况是（）
A. 昼夜平分B．昼夜等长 C. 极夜 D. 极昼。