太阳高度的变化
高中地理 第2课时 正午太阳高度的变化
第2课时正午太阳高度的变化正午太阳高度的变化1.太阳高度和正午太阳高度太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。
一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。
【温馨提示】(1)太阳高度是线面角，是太阳光线与地面夹角，也可以是地面上看太阳的仰角。
(2)正午太阳高度是某地区一天中最大的太阳高度，即正午12时的太阳高度，但不一定是90°。
2.正午太阳高度的纬度变化规律正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。
(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。
(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。
3.正午太阳高度的季节变化规律北半球节气达最大值的地区最小值的地区夏至北回归线及其以北各纬度南半球各纬度冬至南回归线及其以南各纬度北半球各纬度春、秋分赤道南北两极点[思考]华北地区的楼房一年四季的采光效果一样吗？为什么？提示不一样。
因为一年四季的正午太阳高度不同，尤其是冬季正午太阳高度最小，北面的楼房最容易被南面的楼房遮住阳光，采光效果最差。
探究点1正午太阳高度的计算及变化规律情境探究[情境材料] 北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。
第一次第二次第三次60°50°40°[素养设问]从(综合思维)的角度，分析以下问题。
(1)三次测量中，其中一次测量的当天，正值()A.春分日B.夏至日C.秋分日D.冬至日(2)在三次连续测量期间，下列叙述正确的是()A.北回归线以北地区正午太阳高度先变小后变大B.赤道上的正午太阳高度先变大后变小C.南回归线以南的地区正午太阳高度先变大后变小D.北极点周围的极昼范围先变小后变大知能升华1.正午太阳高度的计算方法公式：H＝90°－两点纬度差。
太阳高度变化和正午太阳高度变化
太阳高度变化和正午太阳高度变化在日常生活中，我们经常会感受到太阳的高度在不断变化。
太阳高度的变化受到多种因素的影响，包括时间、地理位置和季节等。
正午太阳高度变化尤为引人关注，因为这一时刻太阳所处的位置对我们的生活和工作有着重要的影响。
1. 时间因素让我们来看看时间对太阳高度的影响。
太阳在一天中的高度会随着时间的推移而不断变化。
通常来说，太阳会在清晨从东方升起，然后在上午逐渐升高，到了中午达到最高点，接着在下午逐渐下降，最终在黄昏时从西方落下。
这种日周运动导致了太阳高度的变化。
2. 地理位置因素地理位置也会对太阳高度产生影响。
不同的地方所处的纬度不同，因此太阳在正午的高度也会有所差异。
在赤道附近的地区，太阳在正午时几乎直射地面，因此太阳高度相对较高。
而在极地地区，太阳在正午时的高度则较低，甚至有时可能完全没能升起，导致极昼和极夜的现象。
3. 季节因素季节也是影响太阳高度变化的重要因素之一。
由于地球的轨道呈椭圆形，地球到太阳的距离会有所变化，导致季节的交替。
在南半球，在夏季太阳高度会相对较高，而在冬季太阳高度则会相对较低。
而在北半球则相反。
这样的季节变化也导致了正午太阳高度的不断变化。
总结回顾：通过对太阳高度变化和正午太阳高度变化的全面评估，我们可以看到，这一现象受到时间、地理位置和季节的多重影响。
在日常生活中，我们可以通过观察太阳的高度变化来感受到时间的流逝，了解地理位置对太阳高度的影响，以及体会季节交替所带来的变化。
个人观点和理解：作为一名写手，我对太阳高度变化和正午太阳高度变化有着自己独特的观点和理解。
我认为，太阳高度的变化不仅是自然界的奇妙现象，也是我们生活中不可或缺的一部分。
通过仔细观察太阳高度的变化，我们可以更好地理解自然规律，感受到大自然的美妙之处，也可以更好地规划自己的生活和工作。
我认为对太阳高度变化和正午太阳高度变化的深入理解对我们每个人来说都是非常重要的。
太阳高度变化和正午太阳高度变化是一个深入而广泛的主题。
太阳高度的变化
太阳高度的变化太阳高度是指太阳在天空中的角度，也可以理解为太阳离地面的高度。
太阳高度的变化是由地球自转和公转引起的。
地球自转是指地球绕自己的轴旋转一周所需要的时间，公转是指地球绕太阳运行一圈所需要的时间。
这两个运动使得太阳在不同的时间和地点的高度有所变化。
太阳高度的变化与地球的自转有关。
地球自转一周约为24小时，因此太阳每天都会从东方升起，达到最高点，然后再从西方落下。
在夏季，太阳高度较高，太阳升起的时间早，落下的时间晚，阳光照射时间较长；而在冬季，太阳高度较低，太阳升起的时间晚，落下的时间早，阳光照射时间较短。
这是由于地球的自转轴倾斜的原因，使得太阳在不同季节的高度有所变化。
太阳高度的变化还与地球的公转有关。
地球绕太阳运行一圈约为365.25天，因此太阳每年都会有一个周期性的变化。
在北半球，夏至时太阳高度最高，冬至时太阳高度最低；而在南半球，情况则相反。
这是由于地球公转轨道的椭圆形状以及地球轨道与黄道的倾角造成的。
当地球靠近太阳时，太阳高度较高；当地球远离太阳时，太阳高度较低。
太阳高度的变化对地球上的生物和环境有着重要的影响。
太阳高度的变化直接影响着阳光的照射角度和强度，从而影响着地面的温度和气候。
太阳较高时，阳光照射到地面的角度较大，能量较集中，温度较高；太阳较低时，阳光照射到地面的角度较小，能量较分散，温度较低。
这就是为什么夏季较热，冬季较冷的原因。
太阳高度的变化还影响着光照的强度和方向。
太阳较高时，光照强度较大，能够照亮较大的范围；太阳较低时，光照强度较小，能够照亮的范围较小。
这对于植物的生长和光合作用有着重要的影响。
植物需要充足的阳光来进行光合作用，从而合成有机物质和释放氧气。
太阳高度的变化还影响着人们的生活和活动。
太阳高度的变化直接影响着日出和日落的时间，从而影响着人们的作息和活动安排。
太阳较高时，白天时间较长，人们有更多的时间进行户外活动；太阳较低时，白天时间较短，人们的活动时间相应减少。
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′）。
太阳高度
太阳高度1．太阳高度概念：太阳光线与地平面的夹角角度范围：0°～90° (有时计算结果为负值，说明为黑夜或极夜)2．太阳高度(h)的日变化产生原因：地球自转变化规律：极点上：一天中太阳高度不变读右图：某日不同纬度太阳高度日变化3．正午太阳高度(H)：每天正午(地方时12点)时的太阳高度，一天中最大太阳高度(1)变化规律：离直射点越近，正午太阳高度越大①空间上：由直射点向南北对称递减直射北回归线时，北回归线及其以北正午太阳高度达一年中最大值； 南半球正午太阳高度达一年中最小值； 直射南回归线时，南回归线及其以南正午太阳高度达一年中最大值； 北半球正午太阳高度达一年中最小值；②时间上：直射点移近，正午太阳高度增大；直射点移远，正午太阳高度减小。
③正午太阳高度的年变化幅度：④正午太阳高度大小对称于6月22日和12月22日(2)正午太阳高度计算晨昏线上太阳高度为0°①计算公式：H ＝90°－|Φ－δ|其中Φ为所求地点纬度，δ为太阳直射点纬度，|Φ－δ|表示所求地点与太阳直射点间的纬度差。
公式含义：某地正午太阳高度与(当地纬度与直射点间的)纬度差互余。
②特殊情况(其中Φ为当地纬度、δ为直射点纬度、H 为正午太阳高度、h 为太阳高度)A ．极点上：H ＝δB ．发生极昼的最低纬度上：H ＝2δC ．发生极昼最低纬度与直射点纬度互余：Φ＋δ＝90°D ．极昼区：H ＋h (地方时0点太阳高度) ＝2δ发生极昼的某地，其地方时0点时太阳高度为多少度，其纬度就比发生极昼的最低纬度高多少度日出时 正午(地方时12点)日落时 0° 最大(H) 0° 增大 减小 赤道23°2623°26′ 极点另：赤道上日出方向偏角＝δ；晨昏线与经线夹角＝δ；北半球某地纬度＝该地北极星仰角③实际应用A ．太阳能热水器集热板倾角：等于(该地纬度与直射点间的)纬度差下图中角aB ．中纬度地区楼房间隔L ：：L ＝楼高×cotHH 为当地全年最小的正午太阳高度角，如下图所示C ．利用正午太阳高度计算垂直物体的影长：cotH ＝影长/物体高度例20．右上图中的四条折线所表示的纬度与数码相对应的一组正确的是（ ）①23°26′N ②赤道 ③20°S ④66°34′SA ．①一C ②一H ③一N ④一NB ．①一M ②一N ③一C ④一HC ．①一H ②一M ③一N ④一CD ．①一C ②一M ③一N ④一H例21.下图中①②③④四条线分别代表北半球夏半年某日四地的太阳高度，读图后回答下列问题（ｈ为一已知量）⑴②表示的地点是＿＿＿＿＿，判断理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
太阳高度高考地理必背知识点
太阳高度高考地理必背知识点太阳高度必背知识点一、正午太阳高度的纬度分布规律同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两极递减。
离直射点越近，太阳高度越大;越远越小。
正午太阳高度的季节变化1、夏至日：直射北回归线，北回归线及其以北正午太阳高度达到一年中的最大值;南半球(赤道以南)达到最小值。
2、冬至日：直射南回归线，南回归线及其以南正午太阳高度达到一年中的最大值;北半球(赤道以北)达到最小值。
3、春(秋)分日：太阳直射赤道，正午太阳高度从赤道向两极递减。
二、日出、日落时日影朝向在北半球春秋二分日，全球各地太阳从正东面升起，正西面落下。
因此日出时日影朝西，日落时日影朝东。
北半球夏半年，太阳直射北半球，北半球各地昼长于夜，全球各地(极昼区域除外)太阳从东北方升起，西北方落下。
日出时日影朝向西南，日落时日影朝向东南。
从春分日至夏至日，随着太阳直射点北移，太阳升起和落下方向也逐渐北移;从夏至日至秋分日，太阳直射点南移，太阳的升落方向也逐渐向南移。
北半球冬半年，太阳直射在南半球，北半球各地昼短于夜，南半球反之。
全球各地(极昼区域除外)太阳从东南方升起，西南方落下，因而日出时日影朝向西北，日落时日影朝向东北。
从秋分日至冬至日，随着太阳直射点南移、太阳的升落方向也逐渐南移;从冬至日至第二年的春分日，太阳直射点北移，太阳的升落方向也逐渐北移。
由此可见，太阳的升落方向(日影的朝向与升落方向相反)不仅随空间，而且随时问的变化而变化。
从赤道开始，随着纬度的升高，太阳的升落在南北方向上的变化幅度也逐渐增大。
三、其他知识点1、极点：在极点上看太阳，太阳在地平圈以上作圆周运动，表现为不升不落。
这是因为一天中极点离太阳的距离都相等的缘故。
(1)极点上，一年中在极昼期太阳高度在0到23.5间变化。
(2)极点上所见的太阳高度与太阳直射纬度度数相等。
如：若太阳直射21°N，则北极点上看到的太阳高度为21°;反之，北极点上看到的太阳高度为21°，则可知道太阳直射21°N。
正午太阳高度角的变化规律
90°
90°
60°
60°
30°
30°
0° 北极
北极圈
北回归线
0 °
南回归线
南极圈
0° 南极
夏至日
春秋分 冬至日
2. H =90°-纬度差 (所求点和太阳直射点 之间的纬度差)
例题：6月22日，求蒙山（24°N）、 北京（40 °N ）、23 °26′S的正午太阳高度
蒙山： 90°—(24°—23 °26′)=89°26′ 北京： 90°—(40°—23 °26′)=73°26′ 南回归线90°—(23 °26+23 °26′)=43°8′
【审题】太阳能热水器利用的实质是热 水器倾角与正午太阳高度角之和为90°
解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，进 一步计算出热水器吸热面与地面夹角是59.50。
直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度 增大，反之减小（来增去减）
三、正午太阳高度的应用
1、楼间距问题----第26页
楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡 住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准），如下图
图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为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，则一年 四季都能确保。故一般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=h· cotH 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。
6月22日
赤道 0
23º 26´S
9月23日
3月21日
3 月21日 º
12月22日
正午太阳高度的变化规律和应用
46°52′ 66°34′ 43°08′
冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hcotH。
(6)太阳能热水器的倾角调整： 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与
楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。其倾角
和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如下图)。
北回归线及其以北地 区，正午太阳高度一 年有一次最大值(12月 22日前后)，一次最小 值(6月22日前后)。
(2)正午太阳高度的季节变化规律：
北回归线及其以 北地区
南回归线及其以 南地区 南北回归线之间 (除赤道外) 一年有一次最大值(6月22日前后)，一次 最小值(12月22日前后) 一年有一次最大值(12月22日前后)，一次 最小值(6月22日前后) 一年有两次最大(太阳直射时最大)，一次 最小值(南半球出现在6月22日前后、北半 球出现在12月22日前后) 一年有两次最大值(春分、秋分)、两次最 小值(夏至、冬至) 来增去减(直射点向本地所在纬线移来， 则正午太阳高度增大，移去则减小)
正午太阳高度的变化规律和应用
1．正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的空间变化规律(全球正午太阳高度的纬度 变化规律)：
从太阳直射点所在 纬线分别向南北两侧递减； 离直射点距离越近(纬度 差越小)，正午太阳高度 越大。如图所示。
夏至日：正午太阳高度 由北回归线向南北两侧递减。 冬至日：正午太阳高度 由南回归线向南北两侧递减。 春秋二分日：正午太阳 高度由赤道向南北两侧递减。
23º 26´N 0º
夏至 春分
北回归线 秋分 春分
23º 26´S
冬至
南回归线及其以南地 区，正午太阳高度一 年有一次最大值(6月 22日前后)，一次最小 值(12月22日前后)。
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太阳直射回归运动
23º26´N ´
夏至
北回归线
0º
春分
秋分 冬至
春分
23º26´S ´
南回归线
正午太阳高度角
太阳高度的概念
太阳光线与地面所成的夹角。 太阳光线与地面所成的夹角。
太阳光线
太阳高度角 地面
2、正午太阳高度的变化 、
正午太阳高度分布规律： 正午太阳高度分布规律： 由直射点向南北两侧递减
春分日： 春分日：由赤道向南北 两侧递减。 两侧递减。
夏至日： 夏至日：正午太阳高度分布规 律：
太阳直射在北回归线上 由北回归线向南北两 侧递减。 侧递减。 北回归线以北地区达 到一年中的最大值， 到一年中的最大值， 南半球各地达到一年 中的最小值。 中的最小值。
1. 同一节气、不同地区的正午太阳高度大小 同一节气、 夏 至 日 （ 月
正午太阳高度 达到一年中最大
距太阳直射点 最近的一天
既不是最大，又不是最小 既不是最大， 正午太阳高度 达到一年中最小
距太阳直射点 最 的一天
6 22 日 ）
2、正午太阳高度的变化 、
正午太阳高度分布规律： 正午太阳高度分布规律： 由直射点向南北两侧递减
秋分日： 秋分日：由赤道向南北 两侧递减。 两侧递减。
缩记：太阳直射点所在的纬线正午太阳高度最大； 缩记：太阳直射点所在的纬线正午太阳高度最大； 从此纬线向南北两侧递减。 从此纬线向南北两侧递减。
20112011-9-7
11
冬至日： 冬至日：正午太阳高度分布规 律：
太阳直射在南回归线上， 太阳直射在南回归线上， 由南回归线向南北两侧递 减。 南回归线以南地区 达到一年中的最大 值，北半球各地达 到一年中的最小值。 到一年中的最小值。
北半球夏至日
冬 至 日 （ 12 12 22 日
正午太阳高度 达到一年中最小
距太阳直射点 最远的一天
既不是最大， 既不是最大，又不是最小 正午太阳高度 达到一年中最大
距太阳直射点 最近的一天
（二）正午太阳高度大小的分布规律
节气 春秋分 夏至日 冬至日 太阳直射点 位置 赤道 北回归线 南回归线 正午太阳高度大小的分布规律 赤道上的正午太阳高度最大。 赤道上的正午太阳高度最大。从 赤道向南北两侧递减。 赤道向南北两侧递减。 北回归线上的正午太阳高度最大。 北回归线上的正午太阳高度最大。 从北回归线向南北两侧递减。 从北回归线向南北两侧递减。 南回归线上的正午太阳高度最大。 南回归线上的正午太阳高度最大。 从北回归线向南北两侧递减。 从北回归线向南北两侧递减。