正午太阳高度角的计算及应用

正午太阳高度角的计算及应用
1.正午太阳高度的考查涉及以下几方面。

（1）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。

（2）最值：直射北回归线，北回归线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，南回归线以南地区达一年中最大值；整个北半球达一年中最小值。

（3）公式：H=90°-｜φ-δ｜中φ与δ符号很关键，此外，两点间的正午太阳高度差等于纬度差。

（4）影子的长短变化与方向：正午太阳高度角变大，影子变短；方向由太阳的位置确定。

（5）地方时：一天之中太阳高度最大时地方时为12时。

（6）楼间距离要抓住正午太阳高度角大小。

图3—1表示某地正午太阳高度和月降水量的变化。

读图回
答1～2题。

1.该地纬度可能为（ ）
A.90°N ～23°26′N 之间
B.90°S ～23°26′S 之间
C.22°N 或22°S
D.40°30′N 或40°30′S
2.该地气温及降水特征是（ ）
A.终年高温多雨
B.夏热少雨，冬温多雨
C.冬温少雨，夏热多雨
D.夏热多雨，冬季寒冷干燥
3.如图3—2所示的日期，下列地点：北京（39°
54′N ），新加坡（1°N ），汕头（23°26′N ），海口
（20°N ），正午太阳高度角从大到小排列正确的是
（ ）
A.新加坡、海口、汕头、北京
B.北京、汕头、海口、新加坡
C.汕头、海口、北京、新加坡
D.汕头、海口、新加坡、北京
近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。

请读图3—3，运用以下公式回答4～5题。

图3—3
①某地正午太阳高度的大小：H=90°-｜φ-δ｜
图3—2
式中H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。

②tan 35°≈0.7 tan 45°=1 tan 60°≈1.732
4.★★★★★房地产开发商在某城市（北纬30度）建造了两幢商品住宅楼（图3—3），某个居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住，请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（）
A.1个月
B.3个月
C.6个月
D.9个月
5.★★★★★为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（）
A.20米
B.30米
C.40米
D.50米
●案例探究
［案例1］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
［案例2］如图3—5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？
图3—5
●歼灭难点训练
1.★★★★某学校地理兴趣小组外出考察，如图3—6，在a地正午太阳高度最大时，用测角器测当地的地理纬度，此时学生手表指针为18时20分（北京时间），
a的地理位置坐标为（）
A.21°E，36°34′S
B.25°E，53°26′N
C.21°E，53°26′S
D.25°E，36°34′N
洛阳（112°E ，350°N ）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图3—7），把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。

据此回答2～4题。

2.★★★★9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（ ）
A.23°26′
B.35°
C.66°34′
D.55°
3.★★★★下列地区中，使用太阳能热水器效果最好的是（ ）
A.海口
B.重庆
C.拉萨
D.吐鲁番
4.★★★★★当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值
时（ ）
A.南太平洋漂浮的冰山较多
B.松花江正值第一次汛期
C.黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈
D.澳大利亚农田中的小麦开始返青 5.★★★★★图3—8中四条曲线分别表示A 、B 、C 、D 四地，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是（ ）
图3—8
①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N
②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0°
③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N
④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N
图3—9是我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图（未考虑海拔等因素）。

据此回答6～7题。

图3—9
6.★★★★★该地的地理坐标为（ ）
A.30°N ，90°E
B.16°52′N ，105°E
C.23°26′N ，120°E
D.36°52′N ，150°E
7.★★★★此地最高气温一般出现在北京时间（ ）
A.12：00
B.13：00
C.14：00
D.16：00
图3—
6 图3—7
8.★★★★读图3—10，图中ED为昏线，读后回答下列问题。

图3—10
（1）此时太阳直射点的地理坐标是。

（2）A、B两地正午太阳高度角较大的是，A、B两地日出较早的。

（3）此时赤道上昼的范围是。

（4）为使地处32°N的太阳能热水器最大限度地利用太阳光能，这一天应将太阳能热水器的真空管平面与楼顶之间的夹角α调整为。

1-6CCCCB D 案例探究1D 2答案：（1）34.7 m （2）间隔应增大
1-7BDC A②AD
8.答案：（1）23°26′N，110°W （2）A B （3）160°E～180°～20°W
（4）8°34′。