正午太阳高度的变化曲线图.ppt
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太阳高度和正午太阳高度一、太阳高度与正午太阳高度的区别1、概念:A、太阳高度指太阳光线与地平面的夹角,即图1中的H。
B、当地地方时12时的太阳高度称为正午太阳高度。
2、区别:一天中正午时太阳高度最大,日出和日落时太阳高度为0。
二、正午太阳高度的变化(如图2)(1)正午太阳高度的纬度变化规律:从直射点往南北两侧递减;离直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。
(因此:已知某一正午太阳高度角,一般有两条纬线等于此度数)。
具体而言,春秋分日: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;冬至日:由南回归线向南北两侧递减。
(2)正午太阳高度的季节变化规律:A、北回归线及其以北地区,夏至时正午太阳高度最大,冬至时最小;B、南回归线及其以南地区,冬至时正午太阳高度最大,夏至时最小;C、南北回归线之间,直射时正午太阳高度最大,并且该地若在北半球则冬至日正午太阳高度最小,若该地位于南半球则夏至日正午太阳高度最小。
(3)最值:A、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;B、直射南回归线,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。
三、正午太阳高度的计算及应用1、正午太阳高度的计算正午太阳高度H=90°-两地纬度差注:两地纬度差指所求地点与太阳直射点之间的相隔的纬度数图2 二分日不同纬度的正午太2、正午太阳高度的应用A 、确定地方时:某地一天中太阳高度最大时,地方时为12时,也就是说太阳直射点所在经线的地方时为12时。
B 、确定地理纬度C 、确定房屋的朝向D 、确定日期、日影长短及方向E 、确定楼距、楼高F 、太阳能热水器的倾角调整 【深度链接】1、 热水器集热板倾角与太阳光线之间的关系图:2、楼间距与楼高、太阳高度的关系图太阳能热水器集热板的倾角α与正午太阳高度角是互余的,因此一年中正午太阳高度角变小时,倾角调大;变大时,倾角调小。
(注意:据倾角α与正午太阳高度角是互余的,且正午太阳高度角差=纬度差,可推出倾角α就等于该地与太阳直射点的纬度差)。
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。
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。