太阳高度角变化规律.doc

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。

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。

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）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′）。

正午太阳高度的变化规律及其计算1．太阳高度与正午太阳高度太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度，太阳高度的最大值为90°。

正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时当地的地方时为12时。

太阳高度的全球分布规律：由直射点向四周递减，直至晨昏圈上为0°，呈同心圆分布。

太阳高度的日变化：极点上，在极昼期间，太阳高度在一天之内没有变化，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度，如下图甲；非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度，如下图乙。

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同一时刻，从太阳直射点向南北两侧递减；同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，“点近角大、点远角小”；纬度相差多少度(1°)，正午太阳高度角就相差多少度(1°)。

具体如下表： 太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°，距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，越远则正午太阳高度角越小归纳南回归线正午太阳高度为90°，由南回归线向南北两侧递减南回归线冬至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道秋分北回归线正午太阳高度为90°，由北回归线向南北两侧递减北回归线夏至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道春分正午太阳高度的纬度变化太阳直射点节气(2) 正午太阳高度的季节变化北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值南回归线及其以南地区 一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线上 一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线之间的地区北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日达到一年中最小值北回归线及其以北地区正午太阳高度的变化纬度地带3．正午太阳高度的计算某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H＝90°－|φ－δ|。

太阳高度角影响因素
太阳高度角是指太阳光线与地平线之间的夹角，它受到以下因素的影响：
1. 时间：太阳的高度角随着时间的变化而变化。

每天中午太阳高度角最高，早晨和傍晚太阳高度角较低。

2. 季节：太阳高度角也随着季节的变化而变化。

在夏季，太阳高度角较高，在冬季太阳高度角较低。

3. 纬度：太阳高度角还受到地球上不同纬度的影响。

在赤道附近，太阳高度角更高，而在极地地区，太阳高度角较低。

4. 天气条件：云云量、雾、大气污染等天气条件都会影响太阳高度角的感觉。

在阴天和有大量云层的天气中，太阳高度角会被遮挡，所以感觉较低。

这些因素的综合影响决定了太阳高度角的大小，进而影响着太阳光线的穿透能力和照射强度等。

太阳高度角和日落
太阳高度角指的是太阳光线与地平面的夹角，在晚上为0°，凌晨和傍晚较小，正午最大。

当日落时，太阳高度角逐渐减小，直至太阳没入地平线下。

当日出时，太阳高度角逐渐增大，直至太阳从地平线下升起。

太阳高度角的大小取决于观察者所处的纬度和太阳直射点的纬度，计算公式为：α=90°-|β-γ|，其中α为太阳高度角，β为观察者所处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。

当观察者与太阳直射点位于同一半球时，用减法；当位于不同半球时，用加法。

太阳直射点距离观察者越近，太阳高度角越大；反之，太阳高度角越小。

1. 向北度数增大为北纬；向南度数增大为南纬；向东度数增大为东经；向西度数增大为西经。

2. 20°W向东至160°E为东半球；20°W向西至160°E为西半球；经度度数小于20°，为东半球，经度度数大于160°，为西半球；经度度数在20°至160°之间，为相应半球。

3. 纬度相差1°，实地距离相差111千米；经度相差1°，实地距离相差111千米×COS θ〔θ为当地纬度〕。

4. 同纬度飞行，先向高纬飞，后向低纬飞。

〔即：北半球先向北飞，南半球先向南飞〕。

位于晨昏线上的两点之间，沿晨昏线的劣弧飞行最短。

位于经线圈上的两点，沿经线过极点飞行。

赤道上两点一般按赤道的劣弧飞行。

假设两点相差180°，那么有无数种飞行方法。

5. 地球自转和公转方向一样，都是自西向东；即：从北极上空看呈逆时针方向，从南极上空看呈顺时针方向。

6. 地球自转线速度从赤道向两极递减；纬度度数一样，线速度一样；纬度度数不同，线速度不同。

7. 除南北两极点外，全球各点地球自转角速度都相等。

地球自转角速度：W=15°/h=1°/4分钟。

太阳直射点在地球外表移动速度大约为4天1°。

8. 地球公转速度：近日点〔1月初〕最大，远日点〔7月初〕最小自近日点向远日点移动，公转速度逐渐变慢；自远日点向近日点移动，公转速度逐渐变快。

9. 黄赤交角变大，热带、寒带的范围变大；温带的范围变小。

黄赤交角变小，热带、寒带的范围变小；温带的范围变大。

回归线的度数＝黄赤交角的度数；回归线的度数＋极圈的度数＝90°10. 晨昏线：晨线与赤道的交点地方时为6点；昏线与赤道的交点地方时为18点；晨昏线与始终太阳直射光线向垂直；晨昏线与经线圈相重合时，该日为春秋分日；晨昏线与纬线圈相切的切点为12时或24时。

11. 纬度越高，运动速度越大，地转偏向力越大。

太阳高度角一天的变化规律太阳高度角是指太阳光线与地平线的夹角，它随着一天的不同时间而变化。

太阳高度角的变化规律受到多个因素的影响，包括季节、纬度和地球自转等。

我们来看太阳高度角与季节的关系。

在春分和秋分时，太阳直射赤道，这时太阳高度角最大，可以达到90°。

随着季节的变化，太阳高度角逐渐减小，当夏至和冬至时，太阳高度角最小，接近0°。

这是因为地球公转轨道的倾斜造成了不同季节的变化，使得太阳直射地面的位置发生了改变。

太阳高度角还与纬度有关。

在赤道附近的地区，太阳高度角较大，因为太阳光线垂直射向地面。

而在极地地区，太阳高度角较小，太阳光线倾斜射向地面。

这是因为地球的曲率和自转造成了纬度的差异，导致太阳光线的入射角度不同。

太阳高度角还会随着一天的不同时间而变化。

在清晨和黄昏时，太阳高度角较低，太阳光线较为斜射，这时阳光较为柔和。

而在正午时分，太阳高度角最大，太阳直射地面，阳光最为强烈。

这是因为地球自转造成了地球表面各地的日照时间差异，使得太阳高度角在一天中有明显的变化。

总结起来，太阳高度角一天的变化规律可以概括为：在一年中，太阳高度角随着季节的变化而变化，春分和秋分时太阳高度角最大，夏至和冬至时太阳高度角最小；在不同纬度的地区，太阳高度角也有明显差异，赤道附近太阳高度角较大，极地地区太阳高度角较小；而在一天中，太阳高度角随着时间的推移而变化，清晨和黄昏时太阳高度角较低，正午时太阳高度角最大。

太阳高度角的变化规律对于我们的生活有着重要的影响。

在摄影、农业、建筑等领域，太阳高度角的变化会影响光线的强弱和入射角度，从而影响照片的效果、作物的生长和建筑物的采光等。

因此，了解太阳高度角的变化规律可以帮助我们更好地利用太阳光资源，合理安排工作和生活。

在实际应用中，我们可以通过观察太阳的位置和阴影的长度来估算太阳高度角。

当太阳高度角较大时，阳光垂直射向地面，阴影较短；当太阳高度角较小时，阳光倾斜射向地面，阴影较长。

正午太阳高度季节变化规律正午太阳高度是指太阳在正午时刻（即中午12点）时的仰角，也称为太阳高度角。

太阳高度角的变化是由于地球绕太阳的公转和自转引起的。

地球绕太阳公转一周约365天，自转一周约24小时。

这两个运动的结合导致了太阳高度角的季节性变化。

太阳高度角的季节变化规律是由地球公转轨道的倾斜度决定的。

地球的公转轨道呈椭圆形，且轨道平面与地球赤道面之间有一个倾角，约为23.5度。

这个倾角导致了太阳在地球上看起来的高度角发生变化。

在北半球，夏至时太阳直射点位于北回归线上，此时太阳高度角最高。

随着季节的变化，太阳直射点逐渐向南移动，太阳高度角逐渐降低。

到达秋分时，太阳直射点位于赤道上，太阳高度角最低。

随后，太阳直射点继续向南移动，太阳高度角逐渐升高，直至冬至时太阳高度角再次达到最高点。

太阳高度角的季节变化对地球上的气候和天气产生了重要影响。

太阳高度角的增加意味着太阳直射点越靠近地面，太阳辐射能量越集中，天气越炎热。

太阳高度角的减小则意味着太阳直射点离地面越远，太阳辐射能量越分散，天气越凉爽。

除了季节变化，太阳高度角还会因地理位置和时间的不同而有所差异。

在赤道附近的地区，太阳高度角较高，阳光辐射较强，气温较高。

而在极地地区，太阳高度角较低，阳光辐射较弱，气温较低。

此外，不同纬度地区的太阳高度角也会因季节变化而有所差异，这也是导致不同地区气候差异的重要原因之一。

太阳高度角的变化还会对人类的生活产生影响。

太阳高度角的增加使得阳光照射更为直接，有利于植物的生长和光合作用的进行。

而太阳高度角的减小则意味着阳光照射角度变大，导致阳光强度减弱，人体对维生素D的合成也会减少，容易导致维生素D缺乏症等健康问题。

正午太阳高度季节变化规律是由地球公转和自转引起的。

太阳高度角的变化对气候、天气和人类生活都有重要影响。

了解和研究太阳高度角的季节变化规律，有助于我们更好地了解和适应自然环境，使生活更加舒适和健康。