1正午太阳高度概念及应用
- 格式:ppt
- 大小:3.04 MB
- 文档页数:29
高中地理太阳高度与正午太阳高度知识总结一、太阳高度太阳光线与地平线(面)的夹角,叫太阳高度角,通常用h来表示。
太阳高度的变化规律:(1)同一地点,不同时刻:日出、日落后,太阳恰好位于地平线上,太阳高度为0°;日出后太阳高度逐渐增大,正午时达到一天中最大值;正午过后,太阳高度逐渐减小。
(2)同一时刻,不同地点:太阳高度从太阳直射点向四周呈同心圆递减。
在太阳直射点上,太阳高度是90°,距离太阳直射点90°的球面大圆上的太阳高度为0°,即为晨昏圈。
昼半球上各地的太阳高度总是大于0°,夜半球上各地的太阳高度总是小于0°。
例1、下图为北京时间2时的全球太阳高度等值线较长,图中15°N纬线与经线圈BAD垂直相交于A点。
读图回答下列问题。
(1)B地的地理坐标是__________,该日B地昼长为_______小时,全球属于新的一天的范围占__________%。
(2)从图中可以看出此刻太阳高度的分布规律是_____________________________。
(3)A、E、C三地影子由长到短的顺序为___________,此刻晨昏线与经线的夹角为_______________。
解析:由图可知,此时太阳直射15°N,处于极昼现象的范围为75°N~90°N,所以B点的纬度为75°N;据此时北京时间2时,可得B点的经度为90°W;B点处于极昼状态,可得其昼长为24时;据此时北京时间2时,可得180°经线的地方时为6时,新的一天占6小时,为全球的25%。
参考答案:(1)75°N,90°W 24 25(2)由太阳直射点向四周逐渐递减(3)E>C>A 15°二、正午太阳高度正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,通常用H来表示。
正午太阳高度的大小随纬度和季节变化而有规律地变化:就纬度分布而言,春、秋分日,正午太阳高度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。
正午太阳高度角及应用正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平面的夹角。
在天文学中,正午指的是当太阳处于当地最高点的时刻,这个时刻通常是中午12点左右,但由于经度、季节、夏令时等因素的影响,正午的时刻可能有所偏差。
太阳高度角的大小和变化对于气象、地质、工程等领域具有一定的应用价值。
首先,太阳高度角对气象学和气候学有着重要的影响。
太阳高度角的变化是导致地球季节变化的主要原因之一。
在地球的不同纬度上,太阳高度角的大小会有明显的差异。
在赤道附近,太阳高度角较大,阳光照射垂直于地表,导致气温较高;而在极地地区,太阳高度角较小,阳光照射角度较低,导致温度较低。
太阳高度角的变化也会影响到地球大气层的温度分布和大气环流的形成,从而影响到气候模式和天气预报。
其次,太阳高度角对地质学和地球科学研究具有重要作用。
太阳高度角的变化会影响到太阳辐射的传播路径和能量分布,对地球表面的物质和能量平衡产生影响。
尤其是对于高纬度地区,太阳高度角的变化会导致太阳辐射的季节性变化,进而影响到地表冰雪的融化和形成、冻土的分布和变化等地理过程。
通过研究太阳高度角的变化规律,可以更好地理解和预测地球系统的演化和变化。
此外,太阳高度角还在工程领域有着广泛的应用。
在建筑设计中,合理利用太阳高度角的变化可以实现被动式太阳能利用和节能设计。
根据不同季节太阳高度角的变化,可以决定建筑物的朝向、窗户的布置和遮阳措施的设置,以尽可能地利用太阳能量,减少对空调和照明系统的依赖。
此外,在农业和生态环境工程中,太阳高度角的变化也会影响到农作物的生长发育和生态系统的光合作用状况,因此合理利用太阳高度角的信息,可以实现农业生产的调控和生态环境的保护。
综上所述,正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平面的夹角,对气象、地质、工程等领域都具有重要的应用价值。
通过研究太阳高度角的变化规律,可以深入了解和预测气候、地质和工程环境的变化,并利用这一信息进行相应的调控和设计。
因此,太阳高度角的研究是一项重要的科学工作,对于人类社会的可持续发展具有重大意义。
正午太阳高度及其应用江西省井冈山市宁冈中学(343600)龙吉忠正午太阳高度是各地一天之内最大的太阳高度,即地方时12时的太阳高度。
一、正午太阳高度的分布规律1.纬度分布规律——近大远小太阳直射的纬线,正午太阳高度为90°。
距离直射的纬线越近,正午太阳高度越大;距离直射的纬线越远,正午太阳高度越小。
这就是“近大远小”的规律。
由此可以推知:同一纬线上,正午太阳高度相同;正午太阳高度从直射纬线向南北两侧递减。
夏至日,正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减;冬至日,正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减;二分日,正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。
2.季节分布规律——来增去减若太阳直射点向当地所在的纬线移来,正午太阳高度逐渐增大;若太阳直射点向远离当地所在的纬线的方向移去,正午太阳高度逐渐减小。
这就是“来增去减”的规律。
例如北回归线以北地区,冬至日至次年夏至日,太阳直射点向北移来,正午太阳高度逐渐增大;夏至日至冬至日,太阳直射点向南移去,正午太阳高度逐渐减小。
二、正午太阳高度的计算公式H=90°-纬度差纬度差是指当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值。
若两者在同一半球(南半球或北半球),则用大值减小值;若两者分属南北两个半球,则将两值相加。
三、正午太阳高度的实际应用1.计算垂直物体的日影长度影长=物体高度×cotH(H为当地的正午太阳高度)2.计算南北两楼的楼间距楼间距=楼高×cotH(H为当地冬至日的正午太阳高度)3.确定热水器集热板的最佳倾角最佳倾角=纬度差(即当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值)【同步训练】下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图,完成1—2题。
1.该地可能是()A.刚果盆地B.撒哈拉沙漠南缘C.巴西高原D.北美洲五大湖地区2.仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有()①利于夏季遮阳、冬季采光②冬至到春分,正午室内的日照面积逐渐增大③春分到夏至,正午屋檐的遮阳作用逐渐增强④利于减少室内能源消耗A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④3.下图中,当a、c值相差20°时,该地的纬度值是 ()A.23°N B.63°N C.43.5°N D.27°N近年来,我国房地产业发展迅速,越来越多的居民乔迁新居,居住条件和环境条件显著改善。
1.正午太阳高度:(1)正午太阳高度是指一天中的最大太阳高度,即地方时12点时的太阳高度。
正午太阳高度=90°-纬度差,(2)同一日,同一纬线各地到太阳直射点的纬度距离相等,所以同纬线上的各地正午太阳高度是相同.(3)某地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度。
(4)正午太阳高度越大,日影越短;正午太阳高度越小;日影越长正午是一天中日影最短的时刻,日影永远朝着背离太阳的方向。
(5)楼层之间的间距:L=h×cotH(6)使用太阳能热水器效果最好的是 A广州 B北京 C重庆 D拉萨选择:拉萨,因为这里海拔高,日照时间长,紫外线强。
(7)热水器倾角a与正午太阳高度角H之间的关系为a+H=90°,与建筑物夹角为H。
(8)某时刻晨昏线与该地经线的夹角与太阳直射点所在的纬度相等。
极昼极夜的范围=90-太阳直射点的度数.方法1:日出时刻+日落时刻=24时方法2:日出时刻=12-昼长的一半;日落时刻=12+昼长的一半.昼长=(12-日出时刻)×2(9)在太阳直射北纬10度时北半球纬度高于多少的北极地区就出现极昼?极昼出现的最低纬度=90°—太阳直射点纬度所以答案是80°N以北的区域出现极昼现象。
(10)为什么正午太阳高度总是出现在12点正午太阳高度越大,就是太阳里地面照射垂直时,是光线受大气的折射,反射最小的时候,光能从太阳到地球能量衰减的少,能量多了自然就热。
这个问题为什么正午太阳高度总是出现在12点,晨昏线与经线的夹角决定太阳直射点的纬度2、同一纬线各地,日出地方时相同,日落地方时相同,所以昼长相同,夜长也相同,因为晨昏线在一天内将同一纬度的白昼与黑夜分割的比例是不变的。
3、同一纬线上昼夜长短相等,二分日任何地方昼夜等长,均为12小时。
赤道上全年昼夜等长,其他时间不同纬度的昼夜长短不同。
昼长为日出至日落的一段时间。
昼夜长短的计量晨昏圈一般都把地球的纬线分成两部分,即两个弧段。
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′)。
正午太阳高度及应用正午太阳高度是指太阳在中午时分相对于地平线的角度。
太阳高度的计算对于许多领域和行业来说都非常重要,包括天文学、气象学、测量学以及能源利用等。
下面将详细介绍正午太阳高度及其应用。
正午太阳高度的计算可以通过日晷、天文观测或数学方法来实现。
在日晷上,当太阳位于正南方时,影子最短,这时太阳高度角可以通过影子长度与日晷高度的比例来估算。
在天文观测中,可以使用仪器测量太阳在天球上的位置,进而计算出太阳高度角。
而数学方法则利用数学模型和数学公式来计算太阳在天球上的位置,从而得出太阳高度角。
正午太阳高度的应用十分广泛。
首先,正午太阳高度对于天文学来说是非常重要的。
太阳高度角的变化与地球自转轴的倾斜角度以及观测地点的纬度有关。
通过观测太阳在不同时间和地点的高度角,可以推导出地球自转轴的倾斜角度,从而研究地球的运动规律、季节变化以及日照时间等。
其次,正午太阳高度对气象学也有着重要的意义。
太阳高度角的变化会影响到太阳辐射的强度和分布,从而对气候和气象过程产生影响。
太阳辐射是地球上所有气象要素的能量起源,影响着大气温度、风场、云量以及降水等气象要素的分布和变化。
太阳高度角的计算可以帮助气象学家了解太阳辐射的变化规律,进而预测未来的气象变化。
正午太阳高度的计算在测量学中也有重要应用。
太阳高度角可以用来测定目标物体的高度和距离。
在测量学中,通过测量太阳高度角和人眼观测点之间的距离,以及太阳高度角与物体高度之间的几何关系,可以推导出物体的高度。
这一原理被广泛应用于地理测量、地形测量和遥感技术等领域。
此外,正午太阳高度对于能源利用也非常关键。
太阳辐射是可再生能源中最重要的一种能量来源,太阳光的利用对于光伏发电、太阳能热水器以及太阳能集热器等能源系统的设计和效率提高有重要意义。
正午太阳高度的计算可以帮助科学家和工程师确定太阳光的入射角度和强度,从而优化能源系统的设计和运行。
总之,正午太阳高度的计算和应用在许多领域中都具有重要意义。
正午太阳高度正午太阳高度是指太阳在中午时刻相对于天空的位置高度。
它是一个重要的气象参数,对于天文学、气象学以及导航等领域都有着重要的意义。
下面将从不同的角度对正午太阳高度进行探讨。
首先,从天文学的角度来看,正午太阳高度可以用来计算地球所处的纬度。
根据地球自转的轴倾斜情况,地球表面上的不同地点,如北极、赤道和南极,接受到的太阳辐射强度和太阳高度角都会有所不同。
通过观测正午太阳高度的变化,可以测得地球不同纬度的数值,并通过计算进行比较,进一步了解地球的地理分布和形状。
其次,从气象学的角度来看,正午太阳高度与地表温度有着密切的联系。
太阳辐射是地球上各种天气现象的基础,包括大气循环、云的形成、空气湿度、气温变化等。
正午太阳高度的变化会对地表的辐射量造成影响,从而影响地表温度的升高或降低。
通过观测正午太阳高度的变化,可以揭示地球不同地区的气候特征,为气象预测和气候研究提供重要的数据支持。
另外,从导航的角度来看,正午太阳高度可以用来确定地理位置。
在古代,人们常常利用太阳的高度角来确定自己所处的位置,通过观测正午太阳高度的变化和自己所处位置的纬度关系,可以较为准确地确定自己所在的经纬度。
而在现代,虽然导航技术的发展已经非常先进,但太阳高度角作为一种简单而可靠的测量方法在某些情况下仍然会被使用。
总而言之,正午太阳高度是一个重要的气象参数,具有广泛的应用领域。
从天文学的角度来看,它可以帮助我们了解地球的地理分布和形状;从气象学的角度来看,它可以揭示地球不同地区的气候特征;从导航的角度来看,它可以用来确定地理位置。
随着科学技术的不断发展,正午太阳高度的观测和应用将会变得更加精确和多样化,进一步推动人类对地球和宇宙的认知。