正午太阳高度角变化(正式)
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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)。
太阳直射点回归运动昼夜长短的变化正午太阳高度角的变化北半球南半球北半球南半球春分赤道全球昼夜平分由赤道向南北两侧递减(离直射点越远,正午太阳高度角越小)春分-夏至向北移动,在北半球昼长夜短,昼变长,夜变短昼短夜长,昼变短,夜变长北回归线及其以北,正午太阳高度角不断增大南半球正午太阳高度角不断变小夏至北回归线北半球白昼达到一年中最长,且纬度越高,白南半球黑夜达到一年中最长,且纬度越高,夜正午太阳高度角由北回归线向南北两侧递减,南半球正午太阳高度角达到一年中的昼越长,北极圈以北出现极昼现象越长,南极圈以南出现极夜现象北回归线及其以北正午太阳高度角达到一年中的最大值最小值夏至-秋分向南移动,在北半球昼长夜短,昼变短,夜变长昼短夜长,昼变长,夜变短北回归线及其以北,正午太阳高度角不断变小南半球正午太阳高度角不断增大秋分赤道全球昼夜平分由赤道向南北两侧递减(离直射点越远,正午太阳高度角越小)秋分-向南移动,在昼短夜长,昼长夜短,北半球正午南回归线冬至南半球昼变短,夜变长昼变长,夜变短太阳高度角不断变小及其以南,正午太阳高度角不断增大冬至南回归线北半球黑夜达到一年中最长,且纬度越高,夜越长,北极圈以北出现极夜现象南半球白昼达到一年中最长,且纬度越高,白昼越长,南极圈以南出现极昼现象北半球正午太阳高度角达到一年中的最小值正午太阳高度角由南回归线向南北两侧递减,南回归线及其以北正午太阳高度角达到一年中的最大值冬至-春分向北移动,在南半球昼短夜长,昼变长,夜变短昼长夜短,昼变短,夜变长北半球正午太阳高度角不断增大南回归线以南正午太阳高度角不断变小。
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。
太阳高度角随纬度的变化规律
太阳高度角随纬度的变化规律主要有以下几点:
1.由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。
例如,当太阳直射20°N时,全球正午太阳高度角就从20°N向南北两侧逐渐递减。
2.季节变化规律:太阳直射点移来时渐增,移去时渐减。
例如,对于31°N的地区,在12月22日(冬至日)至6月22日(夏至日)这段时间,正午太阳高度角渐增,6月22日(夏至日)至12月22日(冬至日)这段时间,正午太阳高度角渐减。
3.直射线速度变化规律:当太阳从赤道向南北回归线运动时,直射的纬度变化呈减速运动,从两回归线运动至赤道逐渐做加速运动。
一年四季太阳高度角的变化规律可以通过理解地球的轨道和倾斜来解释。
地球围绕太阳运动时,它的轨道是椭圆形的,并且地球的轴倾斜约23.5度。
一年中太阳高度角的变化规律是由地球公转和自转引起的。
在观察者所在的位置上,太阳在天空中的高度角随着时间和日期而变化。
在北半球:春分:太阳直射赤道,太阳高度角逐渐增加。
夏至:太阳直射北回归线(北纬23.5度),太阳高度角最高。
秋分:太阳再次直射赤道,太阳高度角逐渐减小。
冬至:太阳直射南回归线(南纬23.5度),太阳高度角最低。
在南半球,这些情况正好相反。
因此,随着季节的变化,太阳的高度角会有所改变。
夏季太阳高度角较高,冬季太阳高度角较低。
这也是导致不同季节气温变化的原因之一。
对于赤道地区来说:春分时,太阳正午时刚好位于天顶,高度角为90度。
夏至时,太阳在正午时位于北回归线上,高度角最高,最大可达到约66.5度。
秋分时,太阳正午时再次位于天顶,高度角为90度。
冬至时,太阳在正午时位于南回归线上,高度角最低,最小可达到约23.5度。
对于其他纬度的观察者来说,太阳在天空中的高度角变化的幅度会略有不同。
通常情况下,在夏季太阳高度角较高,冬季太阳高度角较低。
需要注意的是,这些数值是近似值,实际观测可能会受到地理、气候和其他因素的影响。
此外,还要考虑到地球的披头士现象(precession)和章动(nutation)对太阳高度角的微小变化。
总的来说,太阳高度角的变化规律可以用季节的幅度来描述。
一天中太阳高度角的变化规律是由地球自转引起的。
观察者所处的位置以及日期和时间都会影响太阳在天空中的高度角。
对于大多数观察者来说,在一个晴朗的日子里,太阳从日出到正午之间的高度角逐渐升高。
在正午时,太阳达到最高点,位于天顶上。
然后,从正午后直到日落前,太阳的高度角逐渐降低。
换句话说,太阳的高度角在一天中呈现一个上升-达到最高点-下降的曲线。
这是因为地球自转带来了日出、正午和日落等不同的时间节点,从而导致太阳的位置和高度角发生变化。
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|。