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夏至日正午太阳高度每年的6月21日或22日，是夏至，也是北半球一年中阳光最充沛的日子。
在这一天的正午时刻，太阳高度达到一年的最高点。
夏至日正午太阳高度的变化对于天文学家、农民以及人们的日常生活都有着重要的影响。
夏至日正午太阳高度是指在夏至这一天中午的时候，太阳相对于地平线的高度。
太阳的高度与地理位置、日历以及时间有着密切的关系。
在夏至这一天，太阳高度最高，光线直射地表，给人们带来强烈的日照和热量。
这一现象对于农业生产、自然环境以及人的健康都有着重要的影响。
夏至日正午太阳高度的变化在不同地区有所差异。
由于地球自转轴的倾斜，太阳的高度在赤道附近变化较小，而在接近南北两极的地区变化最为显著。
夏至时，北半球的太阳高度达到一年的最高点，南半球则是冬至。
这一现象导致了不同地区的温度和季节变化。
夏至日正午太阳高度对于农业有着重要的意义。
在夏至这一天，太阳的高度使得光线更直接地照射到地面，提供了更充足的光合作用能量。
这对于农作物的生长发育、果实成熟以及收获期的确定都有着重要的指导意义。
农民可以根据太阳高度的变化来进行田间作业的安排，合理利用阳光资源，提高农作物的产量和质量。
夏至日正午太阳高度的变化也影响着自然环境。
夏至时阳光直射地表，地面的温度升高，导致水分的蒸发加快，气温升高，空气湿度降低。
这种气候变化会影响植物的生长、动物的栖息以及降水的分布。
夏至后的天气多以炎热、干燥为主，人们需要注意防晒、防暑，保持水分平衡，预防中暑等健康问题。
夏至日正午太阳高度的变化也与人们的日常生活息息相关。
夏至是一年中最长的白天，太阳落山的时间最晚，人们可以享受更多的阳光时间。
夏至也是一些传统节日的重要节点，像中国的端午节和欧洲的仲夏节等。
人们会在这一天举办各种庆祝活动，如赛龙舟、篝火晚会等，以庆祝太阳的高度和光明的力量。
总之，夏至日正午太阳高度的变化对于天文学家、农民以及人们的日常生活都有着重要的影响。
太阳高度的变化导致了不同地区的季节变化和温度差异，影响着农作物的生长发育、自然环境的变化以及人们的日常活动。
正午太阳高度角变化及应用正午太阳高度角是指在正午时刻，在地平线上的太阳和天顶的连线与地球赤道面的夹角，它是一个重要的地理和天文量。
该角度在漫长的历史中被用于测定纬度和时区，同时也被广泛用于定位、气象预报和能源产业的规划。
太阳高度角的变化受多种因素的影响，如时间、地点和季节，这些因素的综合作用会导致太阳高度角的变化规律。
在本文中，将详细介绍太阳高度角的变化规律及其应用。
一、太阳高度角的变化规律太阳高度角从日出时刻开始逐渐增大，到正午时刻达到最大值，然后逐渐减小，最终在日落时刻消失。
每日的太阳高度角变化规律大致呈现一个钟形曲线，这一规律对于人们的生活和工作有着重要的影响。
1. 时间的影响太阳高度角的变化是随着时间的推移而发生的，每天太阳在天空中的位置一直在变化。
在北半球，太阳的高度角最大值发生在正午时刻，而在南半球，太阳的高度角最大值则发生在南十二时刻。
在地球赤道附近地区，由于存在较小的倾斜角度，太阳高度角变化幅度较小。
2. 地点的影响太阳高度角的变化还受地点的影响，不同地点的太阳高度角变化规律有所不同。
在南极洲，由于其接近南极点，太阳高度角的变化规律与北半球相反，即最大值发生在南十二时刻。
在高纬度地区，由于地球倾斜角度较大，太阳高度角的变化幅度也较大。
3. 季节的影响季节也是影响太阳高度角变化的一个重要因素，太阳高度角的变化规律与季节变化规律密切相关。
在夏季，太阳高度角较高，日照时间较长；而在冬季，太阳高度角较低，日照时间较短。
二、太阳高度角的应用1. 确定纬度太阳高度角的测量对于地球的定位非常重要，因为它可以用来确定地球的纬度。
通过观测太阳高度角的变化规律，可以推算地球位于赤道还是南北半球，以及位于北半球的纬度。
这对于地质勘探、探险和旅行有着重要的意义。
2. 确定时区由于太阳高度角的变化规律随着地点的不同而有所差异，因此它也可以用于确定时区。
当太阳高度角达到最大值时，误差最小，此时可以通过对比地方时和标准时来确定所在的时区。
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。
正午太阳高度角的名词解释正午太阳高度角是指太阳在正午时刻（中午12点）的仰角。
它是用来衡量太阳在天空中位置高低的一个重要指标，对于地球的天文学和地理学研究具有重要意义。
这个角度的测量可以帮助我们更好地了解太阳的照射情况，以及对气候、植物生长和人类活动等方面的影响。
下面将从太阳高度角的计算方法、应用领域和变化规律三个方面对正午太阳高度角进行解释。
太阳高度角的计算方法可以通过天文学的知识进行推导。
在地球自转轴倾斜的情况下，太阳在天空中的位置不断变化，尤其是在赤道和两极地区的变化尤为明显。
根据天体几何学，太阳高度角可以通过太阳与地球的连线与地平线的夹角来计算。
具体计算公式如下：sin h = sin φ × sin δ + cos φ × cos δ × cos(HA)其中，h为太阳高度角，φ为观测点纬度，δ为太阳赤纬，HA为太阳时角。
这个公式是基于球面三角学的原理，通过修改其中的参数可以计算不同地点、不同时间的太阳高度角。
正午太阳高度角的计算方法相对简单，因为在正午时刻，太阳的时角HA等于0。
所以正午太阳高度角的计算公式可以简化为：sin h = sin φ × sin δ + cos φ × cos δ通过这个公式，我们可以得出在正午时刻，不同纬度的地方太阳的仰角。
比如在赤道附近，太阳高度角会相对较高，而在北极或南极地区，太阳高度角会非常低甚至为0。
正午太阳高度角在地球科学的研究中有着广泛的应用领域。
首先，正午太阳高度角的变化可以用来研究地球的气候。
气候的形成和变化与太阳辐射强度的分布和变化密切相关，而这一分布和变化与正午太阳高度角的变化有着密切的关系。
正午太阳高度角越高，太阳辐射强度越大，气候也越炎热。
相反，正午太阳高度角越低，太阳辐射强度越弱，气候也越寒冷。
通过研究不同纬度地区太阳高度角的变化，可以更好地理解地球气候系统的运行机制。
其次，正午太阳高度角对植物生长和人类生活也有着重要的影响。
夏至正午太阳高度夏至是一年中太阳高度最高的时刻，大致在每年的6月21日左右。
这一天，正午时分，太阳达到了一年中最高的位置。
夏至正午太阳的高度不仅仅是一个天文现象，它也承载了人们对于光明和希望的向往，以及对自然界规律的深刻理解。
首先，夏至正午太阳的高度是物理学与天文学的交织。
在物理学中，我们知道光线的折射是由与光线入射角度有关的折射率决定的。
夏至正午太阳高度的增加，意味着光线可以更直接地照射到地面上，经过大气层的折射次数减少，因此更容易产生明亮的光线。
这就解释了为什么夏至是一年中阳光最炽烈的时候。
嘈杂的城市里，自然光线往往被高楼大厦所阻挡，只能透过一点点的缝隙洒到地面上。
因此，夏至这一天，在城市的街道上，阳光映照在建筑物的外墙上，营造出一种独特的光影效果。
光线在墙面上形成斑驳交错的图案，犹如艺术家的创作，将城市街景装点得美丽而独特。
夏至正午太阳高度的变化也影响了大自然中的生物。
对于植物来说，阳光是生长的能量来源。
在夏至这一天，太阳的高度使得植物能够更加充分地吸收阳光，并将光能转化为营养物质。
这就解释了为什么夏季是植物迅速生长的季节，花朵盛开、树木枝繁叶茂。
对于动物来说，夏至也标志着温度的升高，许多动物开始进入繁殖的季节，寻找伴侣来延续自己的种族。
夏至正午太阳高度的增加，为动物提供了更多的活动时间和更好的条件，使得它们能够更好地繁衍后代。
夏至正午太阳高度还在人类文化中扮演着重要的角色。
许多古代文明都把太阳视为生命的象征，夏至这一天往往是一些重要宗教节日的日子。
例如，在中华文化中，夏至也是一个重要的节气，人们会庆祝这一天，称之为“端午节”。
端午节有吃粽子、折艾草等许多庆祝活动，背后都折射出人们对夏至正午太阳高度的重视。
除了文化方面，夏至正午太阳高度还对我们的身心健康产生着影响。
阳光是人体获得维生素D的重要途径之一，而维生素D对骨骼生长和免疫系统的正常运作至关重要。
夏至这一天，阳光更加强烈，人们可以更容易地接收到足够的阳光。
正午太阳高度角的计算及应用正午太阳高度角是指太阳正午时所处的天顶角，它是太阳在天空中的位置和高度的一个重要参数。
计算和应用正午太阳高度角对于太阳光的照射、建筑物的设计、农业生产等方面具有重要的意义。
本文将介绍正午太阳高度角的计算方法以及在实际应用中的一些例子。
首先，我们来介绍一下正午太阳高度角的计算方法。
正午太阳高度角的计算涉及到太阳的赤纬、地理纬度和地球的倾斜角度等参数。
其中，太阳的赤纬是指太阳所在的黄道坐标系与赤道坐标系的夹角，可以通过天文观测数据或天文计算软件来获取。
地理纬度是指观测点所处的地球纬度，可通过地理位置信息来获得。
地球的倾斜角度是指地球自转轴和公转轴的夹角，其数值大约为23.5度。
根据这些参数，正午太阳高度角的计算公式如下：sin(θ) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(ω)其中，θ为正午太阳高度角，δ为太阳赤纬，φ为地理纬度，ω为时角。
太阳的赤纬和时角可以通过一些简单的公式来计算。
太阳赤纬的计算公式如下：δ = 23.45° * sin(360° * (284 + n) / 365)其中，n为当前日期与一年中第一天的天数之差。
时角的计算公式如下：ω=15°*(12-t)其中，t为当地的标准时与太阳当地时之差，可通过经度和时区来计算。
通过这些公式，我们可以计算出正午太阳高度角的数值。
正午太阳高度角的数值一般在0度到90度之间，如果是北半球，夏至时太阳高度角最大，约为69度；冬至时太阳高度角最小，约为21度。
如果是南半球，情况相反。
1.太阳能的利用：太阳能热水器和太阳能发电系统需要在太阳高度角较大的时候将太阳能吸收得更多，因此在设计和安装时需要考虑太阳高度角的影响，使太阳能收集器或发电板能够面对太阳的方向。
2.建筑物的遮阳设计：正午太阳高度角的大小会影响建筑物上方的遮阳设备使用的效果。
在高纬度地区，应尽量减小正午太阳高度角较大的时间段对建筑物的照射，这可以通过选择合适的建筑材料、设计合理的遮阳设备等来实现。
正午太阳高度角及应用正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平面的夹角。
在天文学中，正午指的是当太阳处于当地最高点的时刻，这个时刻通常是中午12点左右，但由于经度、季节、夏令时等因素的影响，正午的时刻可能有所偏差。
太阳高度角的大小和变化对于气象、地质、工程等领域具有一定的应用价值。
首先，太阳高度角对气象学和气候学有着重要的影响。
太阳高度角的变化是导致地球季节变化的主要原因之一。
在地球的不同纬度上，太阳高度角的大小会有明显的差异。
在赤道附近，太阳高度角较大，阳光照射垂直于地表，导致气温较高；而在极地地区，太阳高度角较小，阳光照射角度较低，导致温度较低。
太阳高度角的变化也会影响到地球大气层的温度分布和大气环流的形成，从而影响到气候模式和天气预报。
其次，太阳高度角对地质学和地球科学研究具有重要作用。
太阳高度角的变化会影响到太阳辐射的传播路径和能量分布，对地球表面的物质和能量平衡产生影响。
尤其是对于高纬度地区，太阳高度角的变化会导致太阳辐射的季节性变化，进而影响到地表冰雪的融化和形成、冻土的分布和变化等地理过程。
通过研究太阳高度角的变化规律，可以更好地理解和预测地球系统的演化和变化。
此外，太阳高度角还在工程领域有着广泛的应用。
在建筑设计中，合理利用太阳高度角的变化可以实现被动式太阳能利用和节能设计。
根据不同季节太阳高度角的变化，可以决定建筑物的朝向、窗户的布置和遮阳措施的设置，以尽可能地利用太阳能量，减少对空调和照明系统的依赖。
此外，在农业和生态环境工程中，太阳高度角的变化也会影响到农作物的生长发育和生态系统的光合作用状况，因此合理利用太阳高度角的信息，可以实现农业生产的调控和生态环境的保护。
综上所述，正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平面的夹角，对气象、地质、工程等领域都具有重要的应用价值。
通过研究太阳高度角的变化规律，可以深入了解和预测气候、地质和工程环境的变化，并利用这一信息进行相应的调控和设计。
因此，太阳高度角的研究是一项重要的科学工作，对于人类社会的可持续发展具有重大意义。
正午太阳高度角的计算与应用太阳高度角是指太阳光线和水平线之间的夹角，是一个重要的天文学概念。
正午太阳高度角是在太阳正午时刻的太阳高度角，也是太阳当天最高点的高度角。
正确计算和应用正午太阳高度角对于天文学、测量学、地理学、气象学以及建筑设计等领域都具有重要意义。
太阳高度角的计算可以通过多种方法，其中一种较为简便的方法是使用经纬度和日期的关系来计算。
以下是一个简单的计算过程：1.首先确定经纬度。
经度指定所在位置的东西方向偏移，范围从0到180度，西经为负值，东经为正值。
纬度指定所在位置的南北方向偏移，范围从0到90度，南纬为负值，北纬为正值。
2.根据日期来确定一年中的第几天。
一年被分为365天，1月1日为第1天，12月31日为第365（或366）天。
3.根据经纬度和日期来计算太阳的高度角。
根据日地运动轨迹及球体几何关系，可以通过一定的公式来计算太阳高度角。
一个常用的简化公式是杨-朱公式：sinH = sinφ * sinδ + cosφ * cosδ * cosH其中，H为太阳高度角，φ为纬度，δ为太阳赤纬，上式中的sin、cos使用弧度形式。
4.将计算结果转换为角度单位。
将计算得到的太阳高度角转换为度数，可以方便地对计算结果进行理解和比较。
1.天文学研究。
正午太阳高度角是太阳当天最高点的高度角，对于研究太阳运动轨迹、太阳磁场等天文学问题具有重要意义。
通过观测正午太阳高度角的变化，可以了解地球自转、公转、倾斜等参数的变化情况。
2.测量学和地理学。
正午太阳高度角可以用于测量地球表面上地点的经纬度。
通过观测太阳的高度角以及已知的时间和日期信息，可以利用三角函数关系计算出地点的纬度和经度。
3.气象学。
正午太阳高度角的变化与气候、季节密切相关。
太阳高度角的变化对气温、日照、辐射等气象因素具有重要影响。
通过对正午太阳高度角的观测，可以了解气候和季节的特点，为气象学研究提供数据支持。
4.建筑设计。
太阳高度角是建筑设计中一个重要的参数。
正午太阳高度及其应用江西省井冈山市宁冈中学（343600）龙吉忠正午太阳高度是各地一天之内最大的太阳高度，即地方时12时的太阳高度。
一、正午太阳高度的分布规律1．纬度分布规律——近大远小太阳直射的纬线，正午太阳高度为90°。
距离直射的纬线越近，正午太阳高度越大；距离直射的纬线越远，正午太阳高度越小。
这就是“近大远小”的规律。
由此可以推知：同一纬线上，正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射纬线向南北两侧递减。
夏至日，正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减；冬至日，正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减；二分日，正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。
2．季节分布规律——来增去减若太阳直射点向当地所在的纬线移来，正午太阳高度逐渐增大；若太阳直射点向远离当地所在的纬线的方向移去，正午太阳高度逐渐减小。
这就是“来增去减”的规律。
例如北回归线以北地区，冬至日至次年夏至日，太阳直射点向北移来，正午太阳高度逐渐增大；夏至日至冬至日，太阳直射点向南移去，正午太阳高度逐渐减小。
二、正午太阳高度的计算公式H＝90°－纬度差纬度差是指当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值。
若两者在同一半球（南半球或北半球），则用大值减小值；若两者分属南北两个半球，则将两值相加。
三、正午太阳高度的实际应用1．计算垂直物体的日影长度影长＝物体高度×cotH（H为当地的正午太阳高度）2．计算南北两楼的楼间距楼间距＝楼高×cotH（H为当地冬至日的正午太阳高度）3．确定热水器集热板的最佳倾角最佳倾角＝纬度差（即当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值）【同步训练】下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图，完成1—2题。
1.该地可能是（）A.刚果盆地B.撒哈拉沙漠南缘C.巴西高原D.北美洲五大湖地区2.仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有()①利于夏季遮阳、冬季采光②冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大③春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强④利于减少室内能源消耗A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④3.下图中，当a、c值相差20°时，该地的纬度值是 ()A．23°N B．63°N C．43.5°N D．27°N近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境条件显著改善。
太阳高度变化和正午太阳高度变化太阳高度变化是指太阳在一天当中在地平线上的位置的变化。
它与地球自转和公转的运动密切相关。
虽然我们每天都能观察到太阳的高度变化，但对于这一现象的深入了解，却能给我们提供很多有益的指导和启示。
在一天当中，太阳高度会不断变化，但其中最为明显的变化发生在中午。
正午太阳高度变化是指太阳在中午时刻与地平线间的垂直角度的变化。
在夏至时，太阳高度最大，也就是正午的时候，太阳直射地面。
而在冬至时，太阳高度最小，正午时太阳的角度相对较低。
太阳高度变化对我们的生活有着重要的指导意义。
首先，正午太阳高度的变化直接影响着太阳的直射辐射强度。
夏天太阳高度较大，太阳光直射地面，使得地面温度升高，气温也随之上升。
而冬天太阳高度较低，太阳光倾斜射入，导致地面温度较低，气温也随之下降。
因此，根据太阳高度变化，我们可以采取相应的防晒和保暖措施，以适应不同季节的气候变化。
其次，太阳高度变化也对植物的生长和发育产生影响。
太阳的高度变化决定了日照的强度和持续时间。
在太阳高度较大的时候，光照强度足够，有利于植物的光合作用和养分吸收。
而太阳高度较小的时候，光照强度较弱，植物的生长速度会变慢。
因此，在决定种植作物的时候，我们可以参考太阳高度变化，合理安排作物的种植时间，以获得更好的产量和质量。
此外，太阳高度变化还有助于我们判断方向。
通过观察太阳的高度变化，我们可以大致确定东西南北的方向。
在户外活动中，特别是在没有指南针或导航工具的情况下，知道太阳的高度变化可以帮助我们判断方向，确保不会迷失在陌生的环境中。
综上所述，太阳高度变化及其中的正午太阳高度变化是一个重要的自然现象，它对我们的日常生活和决策产生着深远的影响。
了解太阳高度变化，我们可以根据季节的变化合理安排防晒和保暖措施，优化农作物种植时间，以及判断方向。
这些都是提高我们生活质量和工作效率的有益指导意义。
因此，我们应该保持对太阳高度变化的关注，并将其应用于实际生活中。
正午太阳高度及应用正午太阳高度是指太阳在中午时分相对于地平线的角度。
太阳高度的计算对于许多领域和行业来说都非常重要，包括天文学、气象学、测量学以及能源利用等。
下面将详细介绍正午太阳高度及其应用。
正午太阳高度的计算可以通过日晷、天文观测或数学方法来实现。
在日晷上，当太阳位于正南方时，影子最短，这时太阳高度角可以通过影子长度与日晷高度的比例来估算。
在天文观测中，可以使用仪器测量太阳在天球上的位置，进而计算出太阳高度角。
而数学方法则利用数学模型和数学公式来计算太阳在天球上的位置，从而得出太阳高度角。
正午太阳高度的应用十分广泛。
首先，正午太阳高度对于天文学来说是非常重要的。
太阳高度角的变化与地球自转轴的倾斜角度以及观测地点的纬度有关。
通过观测太阳在不同时间和地点的高度角，可以推导出地球自转轴的倾斜角度，从而研究地球的运动规律、季节变化以及日照时间等。
其次，正午太阳高度对气象学也有着重要的意义。
太阳高度角的变化会影响到太阳辐射的强度和分布，从而对气候和气象过程产生影响。
太阳辐射是地球上所有气象要素的能量起源，影响着大气温度、风场、云量以及降水等气象要素的分布和变化。
太阳高度角的计算可以帮助气象学家了解太阳辐射的变化规律，进而预测未来的气象变化。
正午太阳高度的计算在测量学中也有重要应用。
太阳高度角可以用来测定目标物体的高度和距离。
在测量学中，通过测量太阳高度角和人眼观测点之间的距离，以及太阳高度角与物体高度之间的几何关系，可以推导出物体的高度。
这一原理被广泛应用于地理测量、地形测量和遥感技术等领域。
此外，正午太阳高度对于能源利用也非常关键。
太阳辐射是可再生能源中最重要的一种能量来源，太阳光的利用对于光伏发电、太阳能热水器以及太阳能集热器等能源系统的设计和效率提高有重要意义。
正午太阳高度的计算可以帮助科学家和工程师确定太阳光的入射角度和强度，从而优化能源系统的设计和运行。
总之，正午太阳高度的计算和应用在许多领域中都具有重要意义。
对正午太阳高度的理解与应用
作者：王彩琴
来源：《中学教学参考·文综版》2009年第07期
【摘要】正午太阳高度角的变化,影响着人类的生产和生活。
对正午太阳高度的理解与应用是教学的重点,也是难点。
这部分内容常常是考试的切入点,考查学生运用地理基本原理、规律分析、解决实际问题的能力。
所以,在学习中应予以高度重视,从本质上理解和掌握正午太阳高度的变化规律,以及正午太阳高度角的计算方法,运用它解决生产和生活中与之相关的问题。
【关键词】正午太阳高度变化应用
一、理解概念
1. 太阳高度:是太阳高度角的简称,表示太阳光线对当地地平面的倾角。
它在很大程度上决定地面获得太阳热能的多少。
2. 太阳高度的变化
在一日内,太阳以不同的高度照射地面。
从早晨日出到傍晚日落,太阳高度先是由小变大,然后由大变小。
正午时刻,太阳升得最高,称为正午太阳高度(此时,各地地方时是12时)。
如图一所示
说明:
(1)晨昏线上(日出日落)太阳高度=0°;昼半球上太阳高度>0°;夜半球上太阳高度
(2)正午太阳高度是一天中最大的太阳高度,但是并非一定就等于90°,只有当太阳直射某一纬度时,该纬度的正午太阳高度才能达到90°。
我们知道太阳直射点所能达到的纬度范围是23°26′N～23°26′S之间,那么在这一范围之外,其他纬度正午太阳高度均小于90°。
(3)从全球范围来说,在太阳直射点上,太阳高度是90°,从直射点开始,太阳高度向四周降低,作同心圆分布,到晨昏圈上,太阳高度为0°。
如图二所示
二、正午太阳高度的变化规律
正午太阳高度是一天中最大的太阳高度,它的大小随纬度不同和季节变化而有规律的变化着。
1. 正午太阳高度的季节变化规律
(1)夏至日:太阳直射北回归线,北回归线及其以北各纬度,正午太阳高度达一年中最大值;南半球各纬度,正午太阳高度达一年中最小值。
(2)冬至日:太阳直射南回归线,南回归线及其以南各纬度,正午太阳高度达一年中最大值;北半球各纬度,正午太阳高度达一年中最小值。
(3)春分日和秋分日:太阳直射赤道,赤道上正午太阳高度达一年中最大值;正午太阳高度自赤道向两极递减。
2. 正午太阳高度的纬度变化规律
同一天,正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
夏至日:太阳直射北回归线,由北回归线向南北两侧递减。
春分日和秋分日:太阳直射赤道,由赤道向南北两侧递减。
冬至日:太阳直射南回归线,由南回归线向南北两侧递减。
三、正午太阳高度的计算
正午太阳高度在太阳直射点上是90°,由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。
某一地方正午太阳高度的大小,可以用公式H=90°-|φ-δ|来计算,公式中H为正午太阳高度,φ为当地地理纬度,永远取正值,δ为直射点的纬度,当地夏半年取正值,冬半年取负值。
由于任一地点正午太阳高度与直射点太阳高度的差值等于它们的纬度差,在实际解题中,为了计算方便,把绝对值去掉,简化成H=90°-某地纬度与直射点纬度的纬度差。
四、正午太阳高度的应用
1.计算热水器安装角度
基本原理:要最大限度的利用太阳能资源,应该使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直,提高太阳能热水器的利用效率。
如果太阳能热水器集热面与太阳光线垂直,那么热水器集热面与地面之间的夹角就等于当天正午太阳高度角的余角,也就是太阳直射点与当地地理纬度的差值。
如图所示,在图八直角三角形中,某天的正午太阳高度角H=90°-|φ-δ|,则а=90°-H=|φ-δ|。
案例探究:
某校所在地(120°E,40°N)安置一台太阳能热水器,为了获得最多的太阳光热,提高利用效率,需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角,下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是
解析:D.根据图中地球自转的方向和晨昏线特点,判断四个图所对应日期(A图为夏至日,B图为冬至日,C和D图为春分日或秋分日),再根据正午太阳高度的计算公式H=90°-|φ-δ|可计算出
H1=73°26′,H2=26°34′,H3=H4=50°;第三步根据支架的倾角和正午太阳高度角应该互为余角时,搭配合理,推出只有D项不合理。
2.计算楼房间距
基本原理: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。
解题关键是计算当地冬至日的太阳高度,并计算影长。
案例探究:
如图所示,位于北纬36°34′的某疗养院,计算在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。
因为疗养的需要,要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。
(1)新楼至少要距原楼多少米?
(2)若黄赤交角变为23°34′,两楼之间的距离将应如何变化,才能保证各楼层均有较好的采光?
解析:根据题意因疗养院位于北纬36°34′,当太阳直射南回归线时北半球正午太阳高度角达一年中最小值,若此时该楼的一层能被太阳照射的话,则各楼层都能被阳光照射,求出此时的正午太阳高度角H=90°-|φ-δ|(代入φ=36°34′,δ=-23°26′)即H=30°.根据三角函数关系,两楼间最小距离应为x=20cot 30°,x=34.7 m。
若黄赤交角变为23°34′,比原来变大,则此时北纬36°34′的正午太阳高度角H′=90°-|φ-δ′|,H′=29°52′变小,但x=20cot 29°52′在(0°～90°)为减函数,故两楼间距应增大。
答案:(1)34.7 m (2)间隔应增大
3.确定房屋的朝向
基本原理:为了获得充足的太阳光线,确定该房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
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。
4.确定地方时
当某地太阳高度达到一年中最大值时,此时当地的地方时是12时。
参考文献:
[1]金祖孟.地球概论(第三版).北京:高等教育出版社,2000
[2]全日制普通高级中学教科书(必修)地理上册.人民教育出版社,2003
(责编李晔)。
