昼夜长短与正午太阳高度的变化
B
夜弧
极昼
A 昼弧
C D
E 极夜
昼长夜短 昼夜等长 昼短夜长
春风日和秋分日太阳直射点在赤道，此时晨昏线（圈）与经线重 合，全球昼夜平分。
春分、秋分的昼夜长短
B B
A C
太阳直射赤道，全球昼夜平分。昼长12小时，夜长也 12小时。
夏至日太阳直射北回归线，北半球昼长达一年中的最长，夜长最短。 南半球昼长达一年中最短，夜长最长。 北极圈及其以北地区出现极昼，南极圈及以南地区出现极夜。
23°26′N
O 23°26′S
0° 春分日 3月21日
冬至日 12月22日 66°34′S S
昼昏线与纬 线的交点
太阳直射点
一、昼夜长短变化规律：
当太阳直射北半球时（春分至秋分）：
北半球各纬度昼长大于夜长（即昼长夜 短）。纬度越高，昼越长夜越短。 夏至日这一天，北半球各纬度的昼长达 一年中的最长，夜长达一年中最短。北极圈 及以北地区出现极昼现象。
夏 至 日 （ 月 日 ）
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
6 22
正午太阳高度 达到一年中最小
距太阳直射点 最远的一天
同一节气、不同地区的正午太阳高度大小
夏 至 日 （ 月 日 ）
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 正午太阳高度 达到一年中最小
地面
太阳高度角（ h ）
地面
h
白天：
h>0
晨昏线上： h=0 晚上： h<0
正午太阳高度: 一天中最大的太阳高度(地方时12的太阳高度)
正午太阳高度：地方时12时的太阳高度， 一天太阳高度的最大值。
中午
下午 日落 上午
西
南
H
日出
北
东
太阳高度（角）
——太阳光对当地地平面的倾角 昼半球 >0° 晨昏线 夜半球
求南京（32°N）夏至日和冬至日的正午太阳高度
南京
(32°N)
32° - 23°26´
32° + 23°26´
夏至
冬至
0°
求南京（32°N）夏至日和冬至日的正午太阳高度
夏至日：直射点纬度为23°26°N，
夏至日：H=90° -（ 32° - 23°26´）= 81°26´ 冬至日：直射点纬度为23°26′S， 冬至日： H=90° -（ 32° + 23°26´）= 34°34´
直射点移向 直射点向北移，北半球昼增长。 直射点向南移，南半球昼增长。
的半球昼增长
(3)春、秋分全球昼夜平分，赤道永远昼夜平分。
昼夜长短的时空规律：
一、纬度分布规律
1、赤道上始终昼夜平分 春秋分全球各地昼夜平分 2、同一纬线上各点昼夜 长短相同，南北半球纬度 数相同的地区昼夜长短相 反；即北半球的昼长与南 半球同纬度的夜长相等。 3、太阳直射点所在半球 昼长夜短，且纬度越高， 昼越长；另一半球相反。
正午太阳高度随纬度分布规律
90°
45° 0°
90°N 66°34´N 23°26´N 0° 23°26´S 66°34´S 90°´S
夏至日 从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减
太阳直射点： 南回归线 正午太阳高度： 由南回归线向南 北两侧递减
正午太阳高度随纬度分布规律
90°
45° 0°
90°N 66°34´N 23°26´N 0° 23°26´S 66°34´S 90°´S
2、正午太阳高度的变化规律：
（1）正午太阳高度的纬度变化规律。
二分日：
夏至日：
冬至日：
书本上说：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 中最大值，南半球各纬度达到一年中 最小值。你是如何理解的？
思考直射点位置，以及这一天 正午太阳高度随纬度的变化规律？
B C
A
昼夜长短的时空规律：
二、季节变化规律 1、对某个地方来说（赤道除外），夏季 昼长夜短，冬季昼短夜长； 2、对北半球来说，夏至是一年中白昼最 长的一天，冬至是一年中白昼最短的一 天。
日出、日落的时间与昼夜长短：
1、一地某天的日出和日落时间能反映该 日的昼夜长短状况； 2、一天中的上下午时间是等长的，因此 能根据一地的日出或日落时间推算白昼 时间，反之亦然。
冬至日太阳直射南回归线，北半球昼长达一年中的最短，夜长最 长。南半球昼长达一年中最长。北极圈及其以北地区出现极夜，南极圈
及以南地区出现极昼。
。
春分到夏至（北半球的夏半年）
N 66°34′N 夏至日 6月22日 秋分日 9月23日 次年春分日 3月21日 冬至日 12月22日
23°26′N
O 23°26′S
由赤道向南北两侧 降低
由北回归线向南北 两侧降低 由赤道向南北两侧 降低 由南回归线向南北 两侧降低
秋分 冬至
南回归线 12月22日前后 23°26′S
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南京一年中什么时候正午太阳高度最大和最小？ 夏至、冬至
(3) 离直射点纬度变化1°,正午太阳高度减小1° ( 距直射点纬度相同的地点,正午太阳高度相同 )
90 ① ② ③ 60 30
90 60 30 0
N
60
30
30
60
S
0
(2). 正午太阳高度的时间 (季节) 分布规律
思考：夏至日时地球哪个地区正午太阳高度达到了一年中的最大 值？哪个地区达到了最小值？北回归线与赤道之间呢？
冬至日 从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减
正午太阳高度随纬度分布规律
90°
45° 0°
90°N 66°34´N 23°26´N 0° 23°26´S射点所在的纬度向南北两侧递减
总结
规律: 太阳直射点所在的纬线正午太阳高度最大(90°)； 从此纬线向南北两侧递减。 (1) 纬度相同的地点, 正午太阳高度相同 (2) 离直射点纬度越近, 正午太阳高度越大
太阳直射点在哪个半球,: 该半球昼长夜短. 规律总结（以北半球为例）
昼夜等长 春分
昼最长 夏至
昼最短 冬至
秋分
太阳直射点向哪个半球移动 ,这个半球昼变长夜变短。 昼夜等长
课堂归纳：
（1）昼夜长短状况与太阳直射点位置的关系：
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 ：
地球自转
地球公转 黄道 平面
公转 总结
赤道 平面
黄赤交角 23026‘
影响
太阳直射点的移动
昼夜长短的变化
随时间变化
正午太阳高度的变化
随空间变化
四季
五带
第三节 地球公转的地理意义-----昼夜长短的变化
学习目标： 1、理解昼夜长短变化的规律； 3、掌握昼夜长短的计算；
组卷网
三、昼夜长短的变化 N
昼弧
冬至日：南回归线以南地区正午太阳高度 达到全年最大值，赤道以北各地达到全年 最小值。
小结：正午太阳高度的时空变化规律 春秋分：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 北回归线及其以北地区达一年中最大值 南半球达最小值 冬至日：由南回归线向南北两侧递减
南回归线及其以南地区达一年中最大值
记忆正午太阳高度的季节变化规律：
6月22日 达一年中最大 12月22日达一年中最小
直射当地时达一年中最大
1、夏至日： 北北大，南小 2、冬至日： 南南大，北小
12月22日达一年中最大 6月22日 达一年中最小
正午太阳高度的分布规律：
随纬度的变化规律： 由直射点所在纬线向南北两侧递减
随季节的变化规律： 夏至日：北回归线以北地区正午太阳高度 达到全年最大值，赤道以南各地达到全年 最小值。
2、昼长的计算
日出、日落的时间与昼夜长短：
二者关系如下： 昼长﹦（12－日出时间）×2
昼长﹦（日落时间－12）×2
日出时间﹦12－昼长／2 日落时间﹦12＋昼长／2
0°
（1）这天大约是 月 日， 是北半球的 日(节气) (2)此时太阳光线直射点的坐标 是（ ， ） （3）图中A点的时刻为 ，B 点的日出时间是 ； 这一天C点的昼长是 小时。 C点日出时间是 ；
= 0° <0°
正午太阳高度——某地12:00时的太阳高 度，是一天中最大的太阳高度 正午太阳高度一定90 °吗？
太阳高度的变化规律： ①一天中的变化：小——大——小 ②昼半球各地太阳高度总是大于0°，即 太阳位于地平线之上 ③夜半球各地太阳高度总是小于0°，即 太阳位于地平线之下 ④以直射点为基点，太阳高度呈同心圆 分布，到晨昏线处为0°
冬 至 日 （ 月 日 ）
距太阳直射点 最远的一天
正午太阳高度 达到一年中最小
既不是最大，又不是最小 正午太阳高度 达到一年中最大
12 22
距太阳直射点 最近的一天
（2）正午太阳高度的季节变化规律
2）直射点南移（6月22到12月22日）：南回归线 及其以南地区正午太阳高度逐渐增 大 ， 12月22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。
1
读右图，写昼长、夜长的 计算公式 昼长=昼弧的经度差/15° =日落时间－日出时间 =24－夜长 =（日落时间－12）×2 =（12－日出时间）×2 夜长 =夜弧的经度差/15 ° =（24－日落时间）×2 =24－昼长 说明： =日出时间×2 1、同纬线地区昼长、夜长时间相同，日出、日落时间 相同。 2、同度数、不同半球的两条纬线的昼长与夜长正好相反
昼夜长短与正午太阳高度变化规律(自己整理)
12月22日
冬至日
南回归线
(23°26′S)
北半球各地昼最短，夜最短，北极地区出现极夜范围最大（整个北极圈），南半球反之。
南回归线上正午太阳高度角90°，由南回归线分别向南、北递减。
12月22日
至次年3月21日（冬至日到次年春分日）
太阳直射点在南半球，且向北移动。
以太阳直射的经线正午太阳高度为90°，分别向南、北递减。
6月22日
夏至日
北回归线
(23°26′N)
北半球各地昼最长，夜最短，北极地区出现极昼范围最大，南半球反之。
北回归线上正午太阳高度角90°，由北回归线分别向南、北递减。
6月22日
至9月23日（夏至日到秋分日）
太阳直射点在北半球，向南移动。
北半球开始昼变短、夜变长（白昼大于夜晚），北极附近出现的极昼范围开始变小，南半球反之。
北半球昼开始变长，夜开始变短（白昼时间小于夜晚时间），北极地区极夜范围开始缩小，南半球反之。
以太阳直射的经线正午太阳高度为90°，分别向南、北递减。
日期
太阳直射点
的位置
昼夜长短变化
正午太阳高度变化
3月21日
春分日
赤道
全球昼夜等长
赤道90°，由赤道向两极逐渐递减，至两极点为0°。
3月21日至6月22日（春分日到夏至日）
太阳直射点
在北半球，
向北方向移动。
北半球昼开始变长，夜开始变短（白昼时间大于夜晚时间），北极地区出现极昼的范围开始变大，南半球反之。
以太阳直射的经线正午太阳高度为90°，分别向南、北递减。
9月23日
秋分日
太阳直射在赤道。
全球昼夜等长。
赤道90°，由赤道向两极逐渐递减，至两极点为0°。
《昼夜长短和正午太阳高度的变化》课件PPT
化大，出现极昼和极夜现象。
中纬度地区昼夜长短变化明显
Hale Waihona Puke 03在北半球的夏季，北半球各地昼长夜短；在南半球的冬季，南
半球各地昼短夜长。
昼夜长短与地球公转的关系
公转影响昼夜长短
地球公转导致太阳直射点在赤道两侧 来回移动，进而影响各地昼夜长短的 变化。
季节变化
南北半球对称
北半球的昼夜长短变化与南半球对称 ，即北半球的夏季是南半球的冬季， 北半球的冬季是南半球的夏季。
随着科技的发展，未来将有更多的观测手段和数 据分析方法被应用于昼夜长短和正午太阳高度的 变化研究，这将有助于更深入地理解这些变化的 本质。
随着人们对地球生态系统的认识不断深入，昼夜 长短和正午太阳高度的变化对生态系统的直接影 响也将受到更多的关注和研究。
随着气候变化的影响日益显著，昼夜长短和正午 太阳高度的变化也将成为研究气候变化的重要方 面，这有助于更好地预测和应对气候变化。
04
CATALOGUE
昼夜长短和正午太阳高度的变化的应用
在农业上的应用
合理安排农事活动
根据昼夜长短和正午太阳高度的 变化，合理安排农作物的播种、 施肥、除草和收割等农事活动，
提高农业生产效率。
温室大棚的利用
利用温室大棚，通过调节光照时间 和强度，创造适宜农作物生长的环 境，提高农作物的产量和质量。
昼夜分界线
晨昏线是昼夜的分界线， 将地球分为昼半球和夜半 球。
昼夜不等长
由于地球自转轴与公转轨 道面存在倾角，导致昼夜 长短的变化。
昼夜长短的变化规律
赤道地区昼夜等长
01
在赤道地区，由于地球自转轴与公转轨道面垂直，因此昼夜等
长。
极地地区昼夜变化大
昼夜长短与正午太阳高度角
3.该日乙地的白昼时间长约 11 小时。
a
33
例：如图为“极地投影太阳光 照图”（虚线表示极圈和回归 线，阴影部分表示黑夜），
1.读图反应的日期是 6月22日前后，太阳直射点的地理坐标
是（45°W，23°26′N）
。
2.abc是晨昏线，其中晨线为 bc 段。 3.此时，A、B、D、四地的地方时分别是 15时 、 6时
a
35
六、四季更替和五带 （一）四季更替
1、我国四季划分——”四立“
立春、立夏、立秋、立冬
2、欧美（天文）四季——”二分二至“ 春分 、夏至、秋分、冬至
3、气候四季—— 3、4、5——春 9、10、11——秋
6、7、8——夏 12、1、2——冬
a
36
二十四节气歌
春雨惊春清谷天， 夏满芒夏暑相连。 秋处露秋寒霜降， 冬雪雪冬小大寒
a
4
昼夜长短变化：
• 2.定义 • 是指地球表面上的同一点（主要指同一纬
度带）的昼长或夜长因季节的不同而不同； • 或者是指在同一季节，地球上的不同地点
（主要指不同的纬度带）的昼长或夜长存 在差异。
a
5
3.昼夜长短变化的规律
1）太阳直射赤道时
2）太阳直射北半球时
3）太阳直射南半球时
a
6
总结 4.昼夜长短变化特点
a
37
有极昼极夜
无
极
有
昼
太 阳 直
极 夜
射
现
象
有极昼极夜
a
38
如果，黄赤交角增大，五带怎 么变化？
a
39
1.当黄赤交角为0°时： 只有温带 2.当黄赤交角为45°时： 只有热带和寒带 3.当黄赤交角为90°时： 只有寒带
昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带
昼夜长短和正午太阳高度的变化四季更替和五带昼夜长短和正午太阳高度的变化：四季更替和五带随着地球的自转和公转，人们所处的地方会经历昼夜交替和四季更迭。
昼夜长短以及正午太阳的高度都受到地球自转轴倾斜度和纬度的影响，而这些因素又与五带分布有关。
一、昼夜长短的变化地球自转使得阳光在地球表面呈现出日出和日落的现象，这就导致了昼夜的交替。
然而，昼夜的长短却因地理位置和季节的变化而有所不同。
在南北纬0度的赤道地区，由于地球自转轴倾斜度，昼夜持续时间基本上相等，每天大约为12小时。
随着纬度的增加，昼夜的长短会有所变化。
在北半球夏季，北纬30度的地方昼夜时间比例是11小时至13小时，而到了冬季则变为10小时至14小时。
同样地，在南半球的情况也类似，但是由于大部分水面被南极洲覆盖，所以在南纬30度附近的地方，昼夜的长短相对要比北半球的同纬度地区要稳定一些。
二、正午太阳的高度变化正午太阳的高度也是随着纬度和季节的变化而有所差异。
当太阳在天顶正上方时，我们称之为太阳高度角为90度，在此情况下，太阳光照射到地面的能量最为强烈。
在赤道地区，太阳每年两次（春分和秋分）会在天顶正上方，太阳高度角为90度。
而到了北纬30度和南纬30度的地方，由于地球自转轴倾斜度的影响，太阳高度角最大值为60度。
这也意味着太阳光照射到地面的能量会有所减弱，导致温度相对较低。
在北极圈和南极圈的地区，当地某些时期太阳甚至无法升起，导致极夜的现象发生。
当太阳一度升起时，太阳高度角只能达到较低的数度，导致光照相对较弱。
三、四季更迭的影响除了地球自转轴倾斜度对昼夜长短和太阳高度的影响外，四季更替也是一个重要的因素。
由于地球公转轨道不是完全圆形，而是椭圆形，使得地球离太阳的距离会有所变化。
在南北半球的夏季，当某一个半球接近太阳时，正午太阳高度较高，昼夜时间较长。
而在另一个半球的冬季，距离太阳较远，正午太阳高度较低，昼夜时间较短。
四、昼夜长短及太阳高度对五带分布的影响昼夜长短和太阳高度的变化对五带分布产生了重要影响。
正午太阳高度和昼夜长短变化》日照时长解析
正午太阳高度和昼夜长短变化》日照时长解析《正午太阳高度和昼夜长短变化——日照时长解析》在我们的日常生活中，太阳的位置和光照时间的长短总是在不断变化，而这其中的关键因素就是正午太阳高度和昼夜长短的变化。
理解这些变化对于我们更好地认识自然、规划生活以及从事相关的科学研究都具有重要意义。
首先，让我们来了解一下正午太阳高度。
正午太阳高度指的是一天中太阳在当地正南方时，其光线与地平面的夹角。
这个角度的大小会随着季节和地理位置的不同而发生变化。
在赤道地区，正午太阳高度的变化相对较小，因为赤道地区常年受到直射或者接近直射的阳光照射。
而在南北回归线之间的区域，正午太阳高度会有明显的季节性变化。
当太阳直射点位于这个区域时，正午太阳高度达到最大值，接近 90 度；当太阳直射点远离时，正午太阳高度逐渐减小。
对于回归线以北和以南的地区，正午太阳高度的变化则更为显著。
在北回归线以北的地区，夏至日时正午太阳高度达到一年中的最大值，冬至日时达到最小值。
南回归线以南的地区则正好相反，冬至日时正午太阳高度最大，夏至日时最小。
那么，正午太阳高度的变化会带来哪些影响呢？其中一个重要的方面就是对气温的影响。
一般来说，正午太阳高度越大，单位面积接收到的太阳辐射能量就越多，气温也就相对较高。
比如，在夏季，由于正午太阳高度较大，我们往往会感受到炎热的天气。
接下来，再说说昼夜长短的变化。
昼夜长短的变化与地球的公转以及地轴的倾斜角度有关。
在春分和秋分这两个节气，全球各地昼夜等长，白天和黑夜的时间大致相等。
而从春分到夏至，北半球白天的时间逐渐变长，黑夜逐渐变短；到了夏至日，北半球的昼长达到最长，夜长达到最短。
从夏至到秋分，北半球的昼长逐渐变短，夜长逐渐变长；到了秋分，又恢复昼夜等长。
从秋分到冬至，北半球白天的时间继续变短，黑夜继续变长，到了冬至日，昼长达到最短，夜长达到最长。
然后从冬至到春分，昼长又逐渐变长，夜长逐渐变短。
南半球的昼夜长短变化情况则与北半球相反。
昼夜长短和正午太阳高度的变化
1.同一地区、不同节气的太阳高度大小（北 回归线以北地区）
距离太阳直射点越近， 正午太阳高度角越大。
讨论三
同一时刻，不同的地方接受太阳辐射一样吗？为什么？
圣诞节俄罗斯总统普京与第一夫人柳德 米娜在散步。 圣诞节澳大利亚两小孩在海滩上。
距离太阳直射点越近， 正午太阳高度角越大。
观察正午太阳高度角的纬度变化规律？ 同一时刻，正午太阳高度角从太阳直射点 向南、北两侧递减。
昼夜长短 季节变化 太阳高度
四季
昼夜长短 太阳高度
纬度变化
五带
课堂测验
画图及填空： (1)在图中绘出晨(昏)线，并 注明是晨线还是昏线。 (2)这一天太阳直射的纬度是 ______。 (3)图中A点的昼长是______ 小时，B点的季节是___季。 (4)用斜线绘出极夜的范围。 (5)图中C、D两点所在的平面叫_____面， 目前α角的度数 是______。
总结规律：同一时刻，正午太阳高度角从太阳直 射点向南、北两侧递减。离太阳直射点越近，正 午太阳高度越大。 思考1：春分日，上海、北京、哈尔滨几个 城市的正午太阳高度角大小比较
上海＞北京＞哈尔滨
思考2：夏至日，40°N和40°S的两地的 正午太阳高度角大小比较
40 °N ＞ 40°S
思考3：从春分到夏至，北京（40 °N）的正午太 阳高度角如何变化？
的计算：
H=90°- 两地纬度差 （直射点纬度和所求地纬度）
正午太阳 高度角
读图并连线
图1
图1 图2
夏季
冬季
图2
讨论一
同一地点，不同的时刻气温一样 吗？为什么？
距离太阳直射点越近， 正午太阳高度角越大。
讨论二
观察 A 地正午太阳高度角的时间变化规律，思考： A地什么时候正午太阳高度角最大？什么时候正午太阳 高度角最小？获得的太阳辐射有何不同？
昼夜长短和正午太阳高度角的变化
为了更好地理解和掌握下一讲的内容，建议大家在课前复习一下地球的基本知识和运动规律，如地球 的形状、大小、自转和公转的方向、周期等。同时，也可以提前阅读一些相关的书籍或资料，以便更 好地理解和消化新知识。
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其他可能干扰因素探讨
地理位置和海拔高度会影响正午太阳高度角的观测结果。
观测设备的精度和校准情况也会对观测结果产生一定影 响。
天气状况和云层厚度会干扰太阳光线的传播和折射作用。 人为因素如观测时间、角度选择等也可能导致观测误差。
05 昼夜长短和正午太阳高度 角变化对人类活动影响
农业生产活动调整策略建议
春秋分日昼夜平分
春分日和秋分日时，太阳直射赤道，全球各地昼夜等长。
地理位置对昼夜长短影响
纬度越高，昼夜长短变化幅度越大
纬度越高，太阳直射点移动对昼夜长短的影响越显著。
极地地区出现极昼极夜现象
在极地地区，由于地球自转和黄赤交角的共同作用，会出现连续数日的极昼或 极夜现象。
实际生活中应用举例
建筑采光设计
02
利用光学原理，合理布置反光 板、折射镜等设施，将阳光引 入室内深处，提高采光均匀度 。
03
结合正午太阳高度角变化，设 计可调节角度的遮阳设施，以 减少阳光对建筑表面的直射， 降低能耗。
旅游活动安排注意事项提示
在昼夜长短悬殊的地区，游客应合理安排行程，确保在白天充分游览景点，同时留出足够的休息时间。 针对正午太阳高度角较大的情况，游客应做好防晒措施，如佩戴遮阳帽、涂抹防晒霜等。 在选择旅游目的地时，可关注当地昼夜长短和正午太阳高度角的变化规律，选择适宜的旅游季节和景点。
学员A
通过这次课程，我更加深入地理解了昼夜长短和正午太阳高度角的变化 规律，也认识到了这些自然现象对人类生活的影响。我觉得这些知识非 常实用，可以帮助我更好地理解和适应自然环境。
图示法比较正午太阳高度和昼夜长短变化
图示法比较正午太阳高度和昼夜长短变化由于黄赤交角的存在，地轴的空间指向基本上稳定，地球在自转和公转的过程中，产生了太阳直射点的回归运动。
太阳直射点的回归运动，使得正午太阳高度、昼夜长短随纬度、时间而发生变化。
一、正午太阳高度和昼夜长短的纬度变化1.正午太阳高度的纬度变化同一天，不同纬度地区的正午太阳高度随纬度而有规律地变化。
如图1：图1正午太阳高度的纬度变化示意图a．夏至日；b．太阳直射15°N纬线时；c．二分日；d．冬至日从图1可以看出，同一天，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。
夏至日，太阳直射北回归线，正午太阳高度以北回归线为中心南北对称分布，自北回归线向南北递减；冬至日，太阳直射南回归线，正午太阳高度以南回归线为中心南北对称分布，自南回归线向南北递减；二分日，太阳直射赤道，正午太阳高度以赤道为中心南北对称分布，自赤道向南北递减；太阳直射在南北回归线之间某地(赤道以外)时，比如太阳直射15°N纬线，正午太阳高度以太阳直射点所在纬线(如15°N纬线)为中心南北对称分布，向南北两侧递减。
某地离直射点越“近”，即纬度差(某地纬度与太阳直射点纬度之间的纬度间隔)越小，正午太阳高度就越大；反之，就越小。
H=90°－α(H为正午太阳高度，α为某地与太阳直射点之间的纬度间隔)。
2.昼夜长短的纬度变化同一时间(二分日除外)，不同纬度地区的昼夜长短随纬度而有规律地变化，如图2：从图2可以看出，夏至日，太阳直射北回归线，北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值，纬度越高，昼越长夜越短；极昼的范围达到最大，北极圈及其以北地区出现极昼现象。
南半球反之。
图2昼夜长短的纬度变化示意图a．夏至日；b．冬至日；c．二分日；d．北半球为夏半年的某日(夏至日除外)；e．北半球为冬半年的某日(冬至日除外)；f.二分日冬至日，太阳直射南回归线，北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值，纬度越高，昼越短夜越长；极夜的范围达到最大，北极圈及其以北地区出现极夜现象。
昼夜长短和正午太阳高度的变化
分
至
年春
分
①昼渐 ①昼长 ①昼渐
①昼渐 ①昼长 ①昼渐
南 半
短，夜 达一年 长，夜
长，夜 达一年 短，夜
昼夜 平分
渐长； 中最短，渐短； ②昼长 夜长最 ②昼长 小于夜 长； 小于夜
昼夜 渐短；
平分
②昼长 大于夜
中最长，渐长； 夜长最 ②昼长 短； 大于夜
长； ②极夜 长；
长； ②极昼 长；
球
③南极 范围达 ③极夜 附近出 最大， 范围缩
总结规律
春分 春分 夏至 夏至 秋分 秋分 冬至 冬至
到夏
到秋
到冬
到次
至
分
至
年春
分
北 半 球
①昼渐 ①昼长 ①昼渐
长，夜 达一年 短，夜 渐短； 中最大，渐长；
②昼长 夜长最 ②昼长
昼夜 平分
大于夜 短； 长； ②极昼 ③北极 范围达
大于夜 长； ③极昼
附近出 最大， 范围缩 现极 扩展至 小。
昼，范 北极圈。
全球昼夜平分。二分日时太阳直射赤道，晨昏线垂直平分所 有纬线，昼弧长等于夜弧长，昼夜等长。
（2）赤道上全年的昼夜长短变化情况及原因?
全年昼夜平分。因为晨昏线是过地心的大圆，始终平分赤道 这条纬线，昼夜弧长相等，所以在赤道上全年昼夜等长。
（3）南北半球纬度相同的地方，其昼夜长短状况怎样
昼夜状况相反，时间一年 长，夜
渐长； 中最短，渐短；
②昼长 夜长最 ②昼长
昼平夜分小长③于；北夜极
长； ②极夜 范围达
小于夜 长； ③极夜
附近出 最大； 范 围
现极夜，扩展至 缩 小。
范围增 北极圈。
围增大。
昼夜长短和正午太阳高度角的变化
正午太阳高度角的变化
正午太阳高度角在一年中呈现周期性 变化。在北半球，夏至日正午太阳高 度角最大，冬至日最小。南半球则相 反。
对人类生活的影响与意义
光照与气温的影响
昼夜长短和正午太阳高度角的变 化影响光照时间和强度，进而影 响气温和气候。这对农业生产和 人类生活有重要影响。
新能源利用
随着太阳能利用技术的发展，研究昼夜长短和正午太阳高 度角的变化规律对于优化太阳能利用和提高能源效率具有 重要意义。
建筑与城市规划优化
进一步研究光照、气温与建筑、城市规划的关系，可以优 化城市空间布局和建筑设计，提高居民的生活质量。
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正午太阳高度角越大，太阳光与地面形成的夹角越小，日照时间越长，白天时间相对较 长。
正午太阳高度角小，日照时间短
正午太阳高度角越小，太阳光与地面形成的夹角越大，日照时间越短，白天时间相对较 短。
两者变化的相互影响关系
昼夜长短影响正午太阳高度角
01
由于地球自转轴倾斜，随着季节变化，昼夜长短发生变化，进
城市规划
在城市规划中，需要考虑建筑物的采光和阴影问题。正午 太阳高度角的变化对于建筑物的采光和节能设计具有重要 意义。
农业指导
昼夜长短和正午太阳高度角的变化对农业生产有重要影响 ，例如作物生长周期、灌溉需求等。通过了解这些变化， 可以更好地指导农业生产。
旅游规划
昼夜长短和正午太阳高度角的变化会影响旅游活动的时间 安排。例如，在极地地区，夏季白天时间较长，适合开展 户外活动，而冬季则相反。
02
昼夜长短的变化
定义与原理