正午太阳高度全解全析讲解

地球运动-正午太阳高度及其变化（常考知识点）一，日出，日落，正午，太阳的方位和物影的方位及朝向，影长地方时与太阳的位置北0点北12点西18点东6点西18点东6点南12点南0点北回归线以北南回归线以南原理：北半球夏半年--日出6点以前（南半球冬半年--日出6点以后）：东北升，西北落。

（极昼区除外）如例1，2题。

北半球冬半年--日出6点以后（南半球夏半年--日出6点以前）：东南升，西南落。

（极昼区除外）同一地点，一年中有两天日出，日落的方位角相同。

二分日，全球各地日出6点：东升，西落北半球的切点，日出，日落方向为正北。

南半球的切点，日出，日落方向为正南。

北半球某地南半球某地（北半球节气）正午太阳方位：北回归线以北，正午太阳在南方。

南回归线以南，正午太阳在北方。

南北回归线之间，正午太阳有时在南，有时在北，若在北的时间长于在南的时间，为南半球。

反之在北的时间短于在南的时间，为北半球。

影子朝向总是背向太阳，且太阳高度越大，影子越短。

影子在地面转动角度与昼夜长短有关。

当地昼越长，影子在地面转动角度就越大。

如例4题第2小题（太阳照射与影子关系的一般规律是，若太阳从正东照，影子在正西；从正南照，影子在正北；从东北照，影子在西南。

只有南北极点是太阳从什么方向照来，影子就向什么方向延伸，这是因为北极点周围的任何方向都是正南，南极点周围的任何方向都是正北。

北回归线以北地区正午日影朝北，夏至日(6月22日)最短，冬至日(12月22日)最长；南北回归线之间的地区正午日影可以朝北，也可以朝南，且直射时无影子。

）例3题第2小题。

例4题第1小题注：一天中影子最短，或影长为0，地方时为12点。

如例3题第1小题例1.6月上旬某地约5时(地方时)日出，该地看到的日出和日落方向分别为( )第1页A．正东，正西 B．东南，西南 C．东北，西北D．东南，西北例2， 2013年4月5日，我国帆船物驾驶“青岛号”帆船荣归青岛港，实现了中国人民首次单人不间断环球航行。

巧解正午太阳高度问题复习班地理组王文明正午太阳高度问题是高中地理教学中的重点和难点。

近年来，它又成为高考命题的一大亮点，可是广大考生对它的掌握并不尽人意，很多人只是死记公式，不能灵活应用。

怎样帮助学生突破这一“瓶颈”呢？本人通过五年的教学实践，摸索出一些规律，希望与共行们共勉。

一、从数学角度，理解公式的推导过程1、（1）基本概念太阳高度：它是太阳高度角的简称，即太阳光线与地平面的夹角。

正午太阳高度：当地地方时为12点的太阳高度。

（2）正午太阳高度的计算公式：H=90°－纬差=90°－|φ+δ|正表示所求地的正午太阳高度，φ表示所求地的地理纬度，δ为直射点的地理纬（注：H正度）下面来看这个公式的推导过程：以北半球一点P（地理纬度φ）为例，求它的正午太阳高度H正如图：第一种情况：求北半球夏半年，P点的正午太阳高度H正。

=∠1=90°由上图可知此时太阳直射点的地理纬度为δ（0°<δ≤23°26’N），所以H正—∠POD=90°-|φ-δ|如图：第二种情况，求北半球冬半年P点的正午太阳高度H正。

=∠1==90°由上图可知，此时太阳直射点的地理纬度为δ（0°<δ≤23°26’S）所以H正—∠POD=90°-|φ+δ|第三种情况，求春秋二分日，P点的正午太阳高度H如图正。

由上图可知，此时太阳直射点的地理纬度δ=0°所以H正=∠1=90°-φ=90°－纬差=90°－|φ+δ| 故：正午太阳高度的计算公式可以这样记忆H正(注意：当太阳直射点与所求点在同一半球时取“—”号，当二者不在同一半球时取“+”号)2.子夜太阳高度的计算公式（1）子夜太阳高度的概念出现极昼的地区，某地地方时为0点或24点的太阳高度，称为该地的子夜太阳高度。

如图（2）子夜太阳高度计算公式的推导过程假设北半球一点P地理纬度为φ（66°34’ N ≤φ≤90°N），太阳直射点的地理纬度为δ（0°≤δ≤23°26’N），此时P点发生了极昼现象，如图在上图中。

正午太阳高度变化规律图解与训练太阳高度是太阳光线相对地面的夹角(即太阳在当地的仰角),在太阳直射点处太阳高度最大,为90°,在晨昏线上则为0°。

而正午太阳高度就是各地一日内最大的太阳高度，也即地方时为12点的太阳高度。

正午太阳高度的变化包括同一时间随纬度的变化和同一地点（纬度）在一年中随季节的变化。

由于这两种变化的直接原因都是太阳直射点的回归运动（如图1左），因此，要理解和掌握正午太阳高度的变化规律需要从太阳直射图1点和正午太阳高度变化的关系来入手。

图2是平行的太阳光线照射在球面上的状况，从中可以得出正午太阳高度的一些基本规律（H表示正午太阳高度，下同）。

HD＜HB＜HA＞HC＞HE表明：从纬度分布看，太阳直射点所在纬度正午太阳高度最大，并由此向南北两侧递减，在太阳直射点南北两侧的对称点上，正午太阳高度相等。

HA＞HC＞HE，HA＞HB ＞HD表明：距离太阳直射点所在纬度近时，正午太阳高度大，反之正午太阳高度小。

下面通过图解来分析正午太阳高度的变化规律，帮助学生直观掌握、理解其基本规律。

首先对图1左图进行转换，将图中经线圈的右半部“拉直”，可得到图1右图。

两图均表示夏至日太阳直射北回归线，冬至日太阳直射南回归线，春分日和秋分日（以下简称二分日）太阳直射赤道。

这里以图1右图为基础来深入分析正午太阳高度的季节变化规律和纬度分布规律。

（一）正午太阳高度的季节变化规律这里我们分六个方面进行分析。

假设P为满足条件的任意一地点，H1，H2，H3分别表示夏至日、二分日、冬至日时P地的正午太阳高度，H4为太阳直射南北回归线之间某地P 时的正午太阳高度。

1．赤道地区：由图3可以看出，二分日时太阳直射赤道，此时赤道地区正午太阳高度（H2）达最大值90°，二至日正午太阳度（H1和H3）达最小值。

以春分日为起点，正午太阳高度变化为：图32．赤道与北回归线之间地区：由图4可以看出，H4大于H1和H2又小于H3，在夏至日前后P地各有一次直射，此时正午太阳高度达最大值（H4），冬至日时正午太阳高度达最小值（H3）。

2020届高三地理复习讲解：正午太阳高度的应用分析一、知识讲解正午太阳高度的应用分析1．计算地方时一天中太阳高度达最大时，地方时为12时；春、秋分时，太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时；任何一天赤道上太阳高度为0°的地方地方时为6时或18时。

2．确定房屋的朝向为了获得充足的太阳光线，确定房屋的朝向时应考虑正午太阳所在位置。

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

3．推断正午日影长短正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。

4．确定当地的地理纬度根据正午太阳高度计算公式可计算出地理纬度。

此外纬度差多少，正午太阳高度就差多少。

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。

5．推算楼间距为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

为了获得充足的日照，一般来说，纬度较低的地区，楼间距较小；纬度较高的地区，楼间距较大。

以我国为例，如下图所示，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L＝h·cotH。

6．计算太阳能热水器安装角度(1)热水器与地面的倾角：为最大限度地利用太阳能资源，太阳能热水器与地面的夹角等于该地与太阳直射点所在地的纬度差，如右图中α＝纬度差。

例如，北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°－23°26′，在冬至日时倾角应该调整为40°＋23°26′。

(2)一年内调整的幅度：即正午太阳高度的年变化幅度。

①南、北回归线之间的地区，年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ为当地纬度)；②回归线与极圈之间的地区，年变化幅度恒为46°52′；③从极圈到极点之间的地区，年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。

二、例题分析1.下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。

高中地理正午太阳高度的图形解法
高中地理正午太阳高度的图形解法
正午太阳高度的计算是我们高中地理教学中一个重点和难
点内容，计算公式为H=90-|&Phi;-&delta;|（注意&delta;值的正、负关系）或H=90-两地间的纬度差。

但在我们做题过程中，可以尝试一些其他方法，会收到事倍功半的结果。

例：读下图，这一天，甲、乙、丙、丁四地的正午太阳高度分别为80&deg;、60&deg;、40&deg;、20&deg;，那么就纬度而言，判断下列说法哪个正确？
A.甲地可能在南半球也可能在北半球
B.丙地纬度可能高于也可能低于乙地
C.乙地自转线速度可能小于也可能等于甲地
D.丁地肯定在寒带范围之内
【解析】该题我们要严格按照H=90-|&Phi;-&delta;|来求解的话，应该运用4次该公式，求出8个值来，稍有不慎，就会出现错误。

因此，我们可以尝试一下下面的方法。

我们取直射经线为地平线，此时太阳位于10&deg;S的上空，直射10&deg;S。

根据正午太阳高度纬度变化规律：即在同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减，且以直射点所在纬度为中心等距离对称。

则此时刻的正午太阳高度可表示为下图。

又根据太阳高度相差1&deg;，纬度也相差1&deg;，由此可
以推断甲、乙、丙、丁的纬度位置（如上图所示）。

由此，我们不难判断A、B、C、D项的对错。

【答案】C。