正午太阳高度角的变化(自作)讲解
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′）。
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) 的变化
自转 公转
赤道面 黄道面
｝
黄赤交角
太阳直射点的回归运动
太阳高度角的变化
昼夜长短的变化
一、正午太阳高度角的变化 二、昼夜长短的变化 三、季节的变化 四、五带
(一)正午太阳高度 (角) 的变化:
1.太阳高度角（ h ）
太阳光线与地面所成的夹角为太阳高度。
太阳光线
太阳高度角
(2) 离直射点纬度越近, 正午太阳高度 越大 (3) 离直射点纬度变化1°,正午太阳高度 减小1° ( 距直射点纬度差相同的地 点, 正午太阳高度相同 )
4.正午太阳高度计算公式
H =90°－（φ + δ）
注意： 1、φ 表示某地纬度
2、δ表示太阳直射点纬度
3、φ和δ在同一半球，用减法； 在不同半球，用加法
二分日： 由赤道向南北两侧递减。
太阳直射赤 道，赤道正 午太阳高度 角达到一年 中的最大值 90°，由赤 道向南北两 侧递减。
日期
太阳直射纬 线
正午太阳 高度为 90º 的纬 线
正午太阳高 度达一年中 最大值的地 区
正午太阳高 度达一年中 最小值的地 区
北半 球夏 至日
北回 归线
北回 归线
北回归 线及其 以北地 区
5.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时：
当某地太阳高度达到一天中的最大值 时，当地的地方时为12时。
(2)确定房屋的朝向：
在北回归线以北的地区，正午太 阳位于南方，房屋朝南； 在南回归线以南的地区，正午太 阳位于北方，房屋朝北。
(3)确定物影的长短及方向：
正午太阳高度角越大，物影越短； 正午太阳高度角越小，物影越长； 且物影方向背向太阳。
正午太阳高度角的变化剖析
1. 为使冬至日阳光最大限度地照 进房间，该雨棚宽度最大不应超 过
A. 1.7m
B. 1.8m A
C. 2m
D. 2.5m
2. 按以上要求安装好雨棚，全年 正午有阳光照射房间的时间是
A.全年
B.约半年
C.接近8个月 D.约9个月
C
小结
• 正午太阳高度角及其变化 • 正午太阳高度角的求算 • 正午太阳高度角的应用
试试吧：夏至日， 42°S的正午太阳 高度？？
两地在不同半球取加号 （同－异＋ ）
24°34
4.正午太阳高度的应用：
（1）．确定地方时
某地一天中太阳高度最大时，也就是 说太阳直射点所在经线的地方时为12时 ，由此可以根据地方时的计算方法推算 出地球上任何一条经线的地方时。
想一想：北京时间13点时，该地的太阳高度角达到 一天中的最大值，该地的经度是？
春秋分日，南北半球太阳辐射强度相当。
3. 正午太阳高度的计算
离直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，因此任何一 纬线的正午太阳高度角等于90°－∣与直射点的纬度差∣
H=90°－∣φ±δ∣
所求地和直射地 的纬度差
H：表示所求地的正午太阳高度角
Φ： 表示所求地的地理纬度 δ： 表示直射点的地理纬度 ±： 两地在同一半球取减号
※正午太阳高度随季节的变化规律：
南北回归线之间地区： 南北回归线 正午太阳高度 最大值和最小 值时间？
夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度 达到一年中的最大值，南半球达到最小值。
冬至日，南回归线及其以南地区正午太阳高度 达到一年中的最大值，北半球达到最小值。
地球运动的地理意义—— 正午太阳高度的变化
太阳高度（角）：太阳光线与地平面的倾角。反 映了太阳辐射的强弱。 晨昏线上太阳高度为0度，昼半球太阳高度＞0度
正午太阳高度角讲解
正午太阳高度角讲解正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平线的夹角。
它是太阳直射地面的角度，也是我们观察太阳高度的重要参考指标。
在正午时刻，太阳高度角最大。
当太阳直射赤道时，正午太阳高度角可达到90度，也就是太阳位于天顶正上方。
而在北半球的其他地方，正午太阳高度角会小于90度，这是因为太阳在地平线之下。
正午太阳高度角的大小受多种因素影响。
首先是地理位置的纬度，越接近赤道，正午太阳高度角越大。
其次是季节的变化，由于地球的轨道是椭圆形的，太阳直射地面的位置也会发生变化，导致正午太阳高度角的变化。
此外，天气条件也会对正午太阳高度角产生一定影响，如云层的遮挡会降低太阳的高度角。
正午太阳高度角的大小对于我们有着重要的意义。
它直接影响着太阳的辐射角度和强度。
正午太阳高度角越大，太阳光经过大气层时的路径越短，辐射到地面的能量越强。
这也就解释了为什么在赤道地区阳光更为强烈，而北极地区阳光更为弱小的原因。
正午太阳高度角还与太阳的直射角度有关。
直射角度越大，太阳光照射到地面的面积越小，光照更为集中，产生的热量更强。
这也是为什么夏季阳光照射到地面会感觉更热的原因。
正午太阳高度角还对农业、能源利用等领域有着重要的影响。
农作物的生长受到阳光的照射时间和强度的影响，正午太阳高度角的变化会对农作物的生长周期和产量产生影响。
能源利用方面，太阳能发电的效率也与正午太阳高度角有关，高度角越大，太阳能电池板吸收太阳能的效率也越高。
总的来说，正午太阳高度角是太阳直射地面的角度，它决定了太阳光的强度和照射范围，对于我们了解太阳辐射和能源利用具有重要意义。
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？
一年四季太阳高度角变化规律
一年四季太阳高度角的变化规律可以通过理解地球的轨道和倾斜来解释。
地球围绕太阳运动时，它的轨道是椭圆形的，并且地球的轴倾斜约23.5度。
一年中太阳高度角的变化规律是由地球公转和自转引起的。
在观察者所在的位置上，太阳在天空中的高度角随着时间和日期而变化。
在北半球：春分：太阳直射赤道，太阳高度角逐渐增加。
夏至：太阳直射北回归线（北纬23.5度），太阳高度角最高。
秋分：太阳再次直射赤道，太阳高度角逐渐减小。
冬至：太阳直射南回归线（南纬23.5度），太阳高度角最低。
在南半球，这些情况正好相反。
因此，随着季节的变化，太阳的高度角会有所改变。
夏季太阳高度角较高，冬季太阳高度角较低。
这也是导致不同季节气温变化的原因之一。
对于赤道地区来说：春分时，太阳正午时刚好位于天顶，高度角为90度。
夏至时，太阳在正午时位于北回归线上，高度角最高，最大可达到约66.5度。
秋分时，太阳正午时再次位于天顶，高度角为90度。
冬至时，太阳在正午时位于南回归线上，高度角最低，最小可达到约23.5度。
对于其他纬度的观察者来说，太阳在天空中的高度角变化的幅度会略有不同。
通常情况下，在夏季太阳高度角较高，冬季太阳高度角较低。
需要注意的是，这些数值是近似值，实际观测可能会受到地理、气候和其他因素的影响。
此外，还要考虑到地球的披头士现象（precession）和章动（nutation）对太阳高度角的微小变化。
总的来说，太阳高度角的变化规律可以用季节的幅度来描述。
一天中太阳高度角的变化规律是由地球自转引起的。
观察者所处的位置以及日期和时间都会影响太阳在天空中的高度角。
对于大多数观察者来说，在一个晴朗的日子里，太阳从日出到正午之间的高度角逐渐升高。
在正午时，太阳达到最高点，位于天顶上。
然后，从正午后直到日落前，太阳的高度角逐渐降低。
换句话说，太阳的高度角在一天中呈现一个上升-达到最高点-下降的曲线。
这是因为地球自转带来了日出、正午和日落等不同的时间节点，从而导致太阳的位置和高度角发生变化。
地球公转和自转产生的地理意义——正午太阳高度角的变化
地球公转和自转产生的地理意义——正午太阳高度角的变化地球是我们赖以生存的家园，它不仅提供了宜居的环境，还孕育了丰富的生物多样性。
地球自转和公转是地球运动的两个基本运动，它们对地球的地理特征和生物环境产生了重大影响。
本文将探讨地球公转和自转对地球上正午太阳高度角的变化所产生的地理意义。
正午太阳高度角是指太阳在正午时刻的高度与天顶直线的夹角。
地球的自转使得地球上不同位置的人们在不同时刻都能看到太阳，而地球的公转则使得太阳的高度角随季节而变化。
正午太阳高度角的变化主要受到地轴倾角的影响。
地轴是地球自转轴的延长线，地轴倾角是指地轴与地球公转轨道平面之间的夹角。
地轴倾角约为23.5°，这使得地球的南北半球在一年中的不同季节正午太阳高度角的变化情况截然不同。
在夏至时，北半球的太阳高度角最高，正午太阳直射地球的位置在北纬23.5°的回归线上，这一点也是北半球的白昼最长的时刻。
而在冬至时，南半球的太阳高度角最高，同时也是南半球的白昼最长。
正午太阳高度角的变化对地球上的气候、生态和人类活动产生了深远影响。
首先，正午太阳高度角的变化直接影响着地球不同地区的温度分布。
当太阳高度角较高时，太阳直射地球的能量较强，地表温度较高，气候较为炎热。
当太阳高度角较低时，太阳直射地球的能量较弱，地表温度较低，气候较为寒冷。
由此可见，正午太阳高度角的变化直接影响着地球各地的季节变化以及热带、温带和寒带等气候带的分布。
其次，正午太阳高度角的变化对地球上的生态系统也有重要意义。
不同植物对光照的需求有所不同，而正午太阳高度角的变化直接影响着光照的强度和角度。
高纬度地区由于正午太阳高度角较低，光照角度较小，而低纬度地区则相反。
这导致了不同地区植物物候的差异，进而影响着生态系统的结构和功能。
例如，在高纬度地区的树木每年冬天都会进入休眠期，而在低纬度地区则较少出现此现象。
最后，正午太阳高度角的变化对人类的生活和活动也有重要影响。
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四、正午太阳高度的应用
1、楼间距计算
12月份
6月份
如果要想樟村中学高一教
学楼底层在冬季的时候也有充 足的阳光照射，两楼必须满足 什么条件？
楼间距不得小于当地一年中正 午太阳高度最小时候的影长。
h
S
LH
初中教学楼
N上饶樟村
你注意过一天中影子的变化吗？什么时候影子长？ 什么时候影子短？为什么会有这样的变化？
一个真实的故事：
小张夫妇去年6月份在上饶市某小区购买了一套 底层朝南的现房。当时是临近中午去看房，发现有 明媚的阳光射进卧室，觉得采光条件还不错，于是 就交钱买下了，装修好后到12月份住进去却发现即 使是中午也没了阳光，他们很是困惑，心里暗想： 咋回事？开发商使了什么招数？
暗想：咋回事？开发商使了什么招数？
12月份
6月份
南楼
北楼
如果要想北楼底 层在冬季的时候也 有充足的阳光照射， 两楼必须满足什么 条件？
楼间距不得小于当地 一年中正午太阳高度
最小时候的影长。
上饶 (28°N)
想一想：正午太阳高度的分布规律还 可以应用在哪些实际生活当中？
正午太阳高度的变化第2课时
（2）两纬线关于太阳直射点对称分布，则这两纬线 正午太阳高度有什么关系？
相等
延伸：某地纬度与直射点纬度差越小（或某地
离太阳直射点越近），正午太阳高度越大；反之越 小。即所谓“近大远小”。
（二）、正午太阳高度的时间变化规律
23.5°N
6.22
0°
3.21
9.23 次年3.21
23.5°S 读太阳直射点回归图，思考：
夏至日达到最大值，冬至日达到最小值。 H=90°—(53.5°N-23.5°S)=60°
（2）今天（10月20日），上饶(28°N)的正午太阳高度约是多少？
该日太阳大约直射8°S，所以H=90°—(28°N+8°S)=
你能帮帮他们吗
一个真实的故事：
小张夫妇去年6月份在上饶市某小区购买了一 套底层朝南的现房。当时是临近中午去看房，发 现有明媚的阳光射进卧室，觉得采光条件还不错， 于是就交钱买下了，装修好后到12月份住进去发 现即使是中午也没了阳光，他们很是困惑，心里
温馨提示：太阳高度是一个角度，而不是距离。
2、太阳高度（角）的日变化：
某一天中太阳高度在 日出 和 日落 为0°， 在 正午 时最大；昼半球的太阳高度 大于 0°，夜半球 的太阳高度 小于 0°晨昏线上太阳高度为 等于 0°。
西
夜半球 昼半球
东
3、正午太阳高度的概念：
地方时为12点时的太阳高度，是一天中太阳高度的最大值。 （可反映太阳辐射的强弱）
12.22
（1）北回归线及其以北的地区（以30°N为例） （2）南回归线及其以南的地区（以50°S为例） （3）南、北回归线之间的地区（以10°N和 10°S为例）
这些地区一年中正午太阳高度什么时候最大？ 什么时候最小？
夏至日
二分日 冬至日
N
最
大
最 小
S
1
32
P
23°26´N 0° 23°26´S
P (30°N)为北回归线及其以北的地
区
夏至日 二分日
N
最
小
冬至日
最
S
大
3
2
1
23°26´N
0° 23°26´S
P
P(50°S)为南回归线及其以南的地
区
夏至日
二分日 冬至日
N
S
最
大
最
小
4
2
1
3
23°26´ P 0°
23°26´S
N P(10°N)为南、北回归线之间的地
区
夏至日
二分日 冬至日
N
最
夏至N 日 二分日 S冬至日
66°34´ 90°´
S
S
太阳直射点的位置 正午太阳高度变化规律
北回归线
由北回归线向南北两侧递减
赤道 南回归线
由赤道向南北两侧递减 由南回归线向南北两侧递减
由直射点所在的纬线向南北两侧递减
（1）当太阳直射 10°N时，这一天全球正午太阳 高度的分布规律？ 由10°N向南北两侧递减。
离太阳直射点最远时达到 最小值 。
三、正午太阳高度的计算
公式：
正午太阳高度角(H)＝ 90°－ 纬度差
所求地纬度与直射点的纬度
“同减异 加”
上饶 28°N 23.5°N
6.22
0°
3.21
9.23 次年3.21
2Hale Waihona Puke .5°S12.22实战演练
（1）漠河(53.5°N)的正午太阳高度在一年中何时达到最大值？ 何时达到最小值？在夏至日这天，其正午太阳高度角约是多少？
(二) 正午太阳高度的季节变化规律
——时间变化规律
（一）、正午太阳高度的空间变化规律
读教材中二分二至日光照示意图，思考： （1）太阳直射点在哪里？ （2）全球的正午太阳高度有何变化规律？
正午太阳高度的空间变化规律
90 °
时间
夏至日 二分日 冬至日 总结规律
0
°90°´ N
66°34´ N
23°26´ 0° 23°26´
地球公转地理意义二：
正午太阳高度角的变化
课标分析
1、能够利用光照图分析太阳高度（角）的分布规律； 2、掌握正午太阳高度分布规律及计算方法，
结合实例分析生活实际问题。
一、太阳高度（角）
据图思考：
（1）太阳高度（角）的概念
a
（2）太阳高度是指太阳和地平面的距离吗？
1、太阳高度角的概念：
是我们观察太阳时的仰角，即太阳光线与地面 之间的夹角 ，又可称为太阳高度。
思考1： 不能。只存在于南北回归线上及其之间的地区 上饶（28°N）的正午太阳高度能达到 90°吗？
思考2： 同学们手表上显示的时间为12：00时，上饶
（28°N,117°E）的太阳高度是否为一天中的正午太阳高度？
西
东
二、正午太阳高度的时空分布规律
(一) 正午太阳高度的纬度变化规律
——空间变化规律
2、同一地点，正午太阳高度随季节的变化：
任一地点，一年中离太阳直射点所在纬度最近时， 正午太阳高度达最大值；反之，达最小值。（近大远小）
①夏至日，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中 的 最大值 ，南半球达到 最小值 ；
②冬至日，南回归线及其以南地区正午太阳高度达到一年中
③南的北回最归大线值之间，的北地半区球，达太到阳直最射小时值最大；，一年有两 次最大值，
S
小
最
大
4 23 1
23°26´
0° P 23°26´S
N P(10°S)为南、北回归线之间的地区
我会小结
正午太阳高度的变化
1、同一时刻，正午太阳高度随纬度的变化：
由直射点所在的纬线向南北两侧递减。（近大远小）
①若夏至日，由 北回归线 向两极递减； ②若春秋分日，由 赤道 向南北两侧递减； ③若冬至日，由 南回归线 向南北两侧递减。