太阳高度变化

第2课时正午太阳高度的变化正午太阳高度的变化1.太阳高度和正午太阳高度太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。

一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。

【温馨提示】(1)太阳高度是线面角，是太阳光线与地面夹角，也可以是地面上看太阳的仰角。

(2)正午太阳高度是某地区一天中最大的太阳高度，即正午12时的太阳高度，但不一定是90°。

2.正午太阳高度的纬度变化规律正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。

(1)夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图中c折线所示。

(2)冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图中a折线所示。

(3)春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图中b折线所示。

3.正午太阳高度的季节变化规律北半球节气达最大值的地区最小值的地区夏至北回归线及其以北各纬度南半球各纬度冬至南回归线及其以南各纬度北半球各纬度春、秋分赤道南北两极点[思考]华北地区的楼房一年四季的采光效果一样吗？为什么？提示不一样。

因为一年四季的正午太阳高度不同，尤其是冬季正午太阳高度最小，北面的楼房最容易被南面的楼房遮住阳光，采光效果最差。

探究点1正午太阳高度的计算及变化规律情境探究[情境材料] 北京(40°N)某中学高中生开展地理课外活动，在连续三个月内三次测量正午太阳高度角，获得测量的数据(见下表)。

第一次第二次第三次60°50°40°[素养设问]从(综合思维)的角度，分析以下问题。

(1)三次测量中，其中一次测量的当天，正值()A.春分日B.夏至日C.秋分日D.冬至日(2)在三次连续测量期间，下列叙述正确的是()A.北回归线以北地区正午太阳高度先变小后变大B.赤道上的正午太阳高度先变大后变小C.南回归线以南的地区正午太阳高度先变大后变小D.北极点周围的极昼范围先变小后变大知能升华1.正午太阳高度的计算方法公式：H＝90°－两点纬度差。

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。

太阳高度的变化太阳高度是指太阳在天空中的角度，也可以理解为太阳离地面的高度。

太阳高度的变化是由地球自转和公转引起的。

地球自转是指地球绕自己的轴旋转一周所需要的时间，公转是指地球绕太阳运行一圈所需要的时间。

这两个运动使得太阳在不同的时间和地点的高度有所变化。

太阳高度的变化与地球的自转有关。

地球自转一周约为24小时，因此太阳每天都会从东方升起，达到最高点，然后再从西方落下。

在夏季，太阳高度较高，太阳升起的时间早，落下的时间晚，阳光照射时间较长；而在冬季，太阳高度较低，太阳升起的时间晚，落下的时间早，阳光照射时间较短。

这是由于地球的自转轴倾斜的原因，使得太阳在不同季节的高度有所变化。

太阳高度的变化还与地球的公转有关。

地球绕太阳运行一圈约为365.25天，因此太阳每年都会有一个周期性的变化。

在北半球，夏至时太阳高度最高，冬至时太阳高度最低；而在南半球，情况则相反。

这是由于地球公转轨道的椭圆形状以及地球轨道与黄道的倾角造成的。

当地球靠近太阳时，太阳高度较高；当地球远离太阳时，太阳高度较低。

太阳高度的变化对地球上的生物和环境有着重要的影响。

太阳高度的变化直接影响着阳光的照射角度和强度，从而影响着地面的温度和气候。

太阳较高时，阳光照射到地面的角度较大，能量较集中，温度较高；太阳较低时，阳光照射到地面的角度较小，能量较分散，温度较低。

这就是为什么夏季较热，冬季较冷的原因。

太阳高度的变化还影响着光照的强度和方向。

太阳较高时，光照强度较大，能够照亮较大的范围；太阳较低时，光照强度较小，能够照亮的范围较小。

这对于植物的生长和光合作用有着重要的影响。

植物需要充足的阳光来进行光合作用，从而合成有机物质和释放氧气。

太阳高度的变化还影响着人们的生活和活动。

太阳高度的变化直接影响着日出和日落的时间，从而影响着人们的作息和活动安排。

太阳较高时，白天时间较长，人们有更多的时间进行户外活动；太阳较低时，白天时间较短，人们的活动时间相应减少。

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′）。

太阳高度1．太阳高度概念：太阳光线与地平面的夹角角度范围：0°～90° (有时计算结果为负值，说明为黑夜或极夜)2．太阳高度(h)的日变化产生原因：地球自转变化规律：极点上：一天中太阳高度不变读右图：某日不同纬度太阳高度日变化3．正午太阳高度(H)：每天正午(地方时12点)时的太阳高度，一天中最大太阳高度(1)变化规律：离直射点越近，正午太阳高度越大①空间上：由直射点向南北对称递减直射北回归线时，北回归线及其以北正午太阳高度达一年中最大值； 南半球正午太阳高度达一年中最小值； 直射南回归线时，南回归线及其以南正午太阳高度达一年中最大值； 北半球正午太阳高度达一年中最小值；②时间上：直射点移近，正午太阳高度增大；直射点移远，正午太阳高度减小。

③正午太阳高度的年变化幅度：④正午太阳高度大小对称于6月22日和12月22日(2)正午太阳高度计算晨昏线上太阳高度为0°①计算公式：H ＝90°－|Φ－δ|其中Φ为所求地点纬度，δ为太阳直射点纬度，|Φ－δ|表示所求地点与太阳直射点间的纬度差。

公式含义：某地正午太阳高度与(当地纬度与直射点间的)纬度差互余。

②特殊情况(其中Φ为当地纬度、δ为直射点纬度、H 为正午太阳高度、h 为太阳高度)A ．极点上：H ＝δB ．发生极昼的最低纬度上：H ＝2δC ．发生极昼最低纬度与直射点纬度互余：Φ＋δ＝90°D ．极昼区：H ＋h (地方时0点太阳高度) ＝2δ发生极昼的某地，其地方时0点时太阳高度为多少度，其纬度就比发生极昼的最低纬度高多少度日出时 正午(地方时12点)日落时 0° 最大(H) 0° 增大 减小 赤道23°2623°26′ 极点另：赤道上日出方向偏角＝δ；晨昏线与经线夹角＝δ；北半球某地纬度＝该地北极星仰角③实际应用A ．太阳能热水器集热板倾角：等于(该地纬度与直射点间的)纬度差下图中角aB ．中纬度地区楼房间隔L ：：L ＝楼高×cotHH 为当地全年最小的正午太阳高度角，如下图所示C ．利用正午太阳高度计算垂直物体的影长：cotH ＝影长/物体高度例20．右上图中的四条折线所表示的纬度与数码相对应的一组正确的是（ ）①23°26′N ②赤道 ③20°S ④66°34′SA ．①一C ②一H ③一N ④一NB ．①一M ②一N ③一C ④一HC ．①一H ②一M ③一N ④一CD ．①一C ②一M ③一N ④一H例21.下图中①②③④四条线分别代表北半球夏半年某日四地的太阳高度，读图后回答下列问题（ｈ为一已知量）⑴②表示的地点是＿＿＿＿＿，判断理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

三、正午太阳高度周年变化的规律1、正午太阳高度随纬度变化的规律同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。

（1）、3越1日和9月23日前后-------从赤道向南北两侧递减。

（2）、6月22日前后------从北回归线向南北两侧递减。

（3）、12月22日前后------从南回归线向南北两侧递减。

2、正午太阳高度随季节变化的规律（ 1）、夏至日（6月22日前后）北回归线及其以北各纬度的正午太阳高度，达一年中最大值；南半球各纬度的正午太阳高度，达一年中最小值。

（2）、冬至日（12月22日前后）南回归线及其以南各纬度的正午太阳高度，达一年中最大值；比半球各纬度的正午太阳高度，达一年中最小值。

正午太阳高度的计算：太阳高度（h）=90°—△（直射点与所求点的纬度间隔）如马鞍山（春分或秋分）正午太阳高度=90°-（0°+31°40′N）=58°20′夏至日北回归线以北地区正午高度角一年中最大值, 南半球一年中最小值；如马鞍山正午太阳高度=90°-（23°26＇N.-31°40′N）=81°46′冬至日南回归线以南地区正午高度角一年中最大值，北半球一年中最小值。

如马鞍山正午太阳高度=90°-（23°26＇s+31°40′N）=34°54′综上可知夏至日马鞍山正午太阳高度最大【81°46′】，影子最短，冬至日则最小【34°54′】，影子最长。

所以雨山西路菜场南侧或你所在的小区，冬天南北两栋楼之间正午时分是没有阳光的。

夏天则有。

3、南北回归线及其之间地区的正午太阳高度的最大值与最小值（1）南北回归线上-------一年中有一次最大值和一次最小值。

北回归线最大值在6月22日最小值在12月22南回归线最大值在12月22日最小值在6月22日（2）南北回归线之间的地区（不含南北回归线）-------一年中有两次最大值，一次最小值。

考点三正午太阳高度的变化规律[知识整合]1．太阳高度和正午太阳高度的区别太阳光线与地平面之间的夹角，叫做太阳高度角，简称太阳高度(如图甲所示)。

一天中太阳高度最大值出现在正午，称为正午太阳高度(如图乙所示)。

2．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的空间变化规律(全球正午太阳高度的纬度变化规律)从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减；离直射点距离越近(纬度差越小)，正午太阳高度越大。

如下图所示。

夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。

冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。

春秋二分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。

(2)正午太阳高度年变化规律在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12点时)，即当地的正午太阳正午太阳高度最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值正午太阳高度最大值为90°，一年中只有一次太阳直射现象，即一年中只有一个正午太阳最大值正午太阳高度最大值小于90°，一年中只有一个正午太阳高度最大值[深度思考]1．正午太阳高度的应用(1)确定地方时当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。

(2)确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。

在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。

(3)判断日影长短及方向正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。

如下图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是夏至日，经线和纬线的交点是直射点)。

(4)确定当地的地理纬度纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。

根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。

(5)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，获得太阳光热多，背阴坡得到太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而使同一自然带在阳坡的分布高度较高，在阴坡的分布高度较低。

太阳高度的变化太阳高度的变化是指太阳在天空中的位置随着时间的推移而发生的变化。

太阳高度的变化是由地球自转和公转运动所引起的，与观测地点的纬度和时间有关。

太阳高度的变化对于人类活动和自然界的变化具有重要的影响。

太阳高度的变化与地球自转运动密切相关。

地球自转是指地球绕自身轴线旋转一周的运动。

由于地球的自转，太阳在不同的时间和地点呈现出不同的高度。

当太阳位于地平线上方时，我们称之为日出；当太阳位于地平线下方时，我们称之为日落。

太阳高度的变化与地球自转的速度、地球的倾斜角度以及观测地点的纬度有关。

太阳高度的变化还受到地球公转运动的影响。

地球公转是指地球绕太阳运行一周的运动。

地球绕太阳的轨道是一个椭圆形，因此地球到太阳的距离会随着时间的推移而发生变化。

当地球离太阳较近时，太阳高度较高；当地球离太阳较远时，太阳高度较低。

这是由于地球公转的运动轨迹决定的。

观测地点的纬度也对太阳高度的变化产生影响。

纬度是指地球表面上一个点与地球赤道之间的角度。

地球赤道的纬度为0°，北纬为正值，南纬为负值。

当观测地点的纬度较低时，太阳高度会相对较高；当观测地点的纬度较高时，太阳高度会相对较低。

这是因为太阳在天空中的位置与观测地点的纬度有直接关系。

太阳高度的变化对人类活动和自然界的变化有着重要的影响。

首先，太阳高度的变化会直接影响到气温的变化。

当太阳高度较高时，太阳辐射能量较强，气温会相对较高；当太阳高度较低时，太阳辐射能量较弱，气温会相对较低。

这对于农业生产、气候变化等都具有重要的影响。

太阳高度的变化还会影响到光照强度和日照时间的变化。

当太阳高度较高时，光照强度较强，日照时间较长；当太阳高度较低时，光照强度较弱，日照时间较短。

这对于植物的生长、人类的作息规律等都有一定的影响。

太阳高度的变化还会影响到太阳能的利用。

太阳能是一种可再生的能源，可以用于发电、供暖等领域。

太阳高度的变化会直接影响到太阳能的接收效率。

当太阳高度较高时，太阳能的接收效率较高；当太阳高度较低时，太阳能的接收效率较低。

☆专题 2 太阳高度的变化一、太阳高度的概念和变化规律太阳高度又叫太阳高度角，是指太阳光线与地平面的夹角。

正午太阳高度则是指一日内最大的太阳高度，即当地地方时12 时的太阳高度。

由于黄赤交角的存在，当地球公转时便引起太阳直射点在南北回归线间的周年变化，从而引起太阳高度的有规律变化。

太阳高度的变化规律是在太阳直射点上，太阳高度是90º；在晨昏线上，高度为0º。

正午太阳高度的变化规律是夏至日（6 月22 日前后），自北回归线向两侧递减，北回归线及其以北地区达一年中的最大值，南半球地区达一年中的最小值；冬至日（12 月22 日前后），自南回归线向两侧递减，南回归线及其以南地区达一年中的最大值，北半球地区达一年中的最小值；春分日（3月21 日前后）、秋分日（9月23日前后），自赤道向两极递减。

二、太阳高度的拓展应用1.太阳高度大小与地表获得太阳辐射能多少的关系：某地获得太阳辐射能的多少决定于太阳高度和大气状况两大因素。

一般来说，太阳高度愈大，等量太阳辐射照射的面积愈小，单位面积获得的光热愈多；太阳高度愈大，通过大气的路程愈短，被大气削弱的愈少，地面获得的光热愈多。

2.正午太阳高度变化幅度与纬度的关系：正午太阳高度的大小与因纬度而异，因季节而变，一般可用“H＝90º－φ＋δ”这一公式来计算（注：δ为太阳直射点的纬度，φ为所求地的纬度，并且同半球取“＋”，异半球取“－”）。

该计算公式也可简化为：H＝90º－两地纬度差（所求地点离太阳直射点的纬度）。

由此，可得出一年中，各地正午太阳高度变化的最大差值：在南北回归线之间的各地为：当地纬度＋23º26´；南北回归线之外的各地为：46º52´（说明各地正午太阳高度的年变化幅度与黄赤交角成正比）。

3.太阳高度与物体影子关系：物体影子的方向与太阳方位方向相反；物体影子的长短与太阳高度成反比。