正午太阳高度的计算
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太阳高度的计算,一直是地球运动中重点和难点,考生遇到此类问题时难以作对。
我在教学中发现掌握一些公式,有利于快速解题,既减少了思维量,又节省了大量时间。
1.直射点的纬度=1/2×(出现极昼的点最大的太阳高度+该点最小的太阳高度)注:出现极昼时:①极点的最大的太阳高度=该点最小的太阳高度②刚出现极昼的点最小的太阳高度=02.直射点的纬度+刚出现极昼点的纬度=90°3.正午太阳高度=90°-|所求点的纬度+/-直射点的纬度|(所求点与直射点在赤道的同侧取“+”号,在赤道的异侧取“-”号)4.寒带,温带:某地夏至日的正午太阳高度-冬至日的正午太阳高度=2×黄赤交角热带:某地夏至日的正午太阳高度-冬至日的正午太阳高度=2×该地的纬度例1:右图是地球运行到远日点附近某地在一天中太阳高度的变化情况,据此回答: (1) 该日太阳直射点所在的纬度A.23°N B 23°26′NC 23°SD 23°26′S′(2) 刚出现极昼点的纬度为:A.90°N B 67°NC.66°34′S D 67°S(3)该地的地理纬度可能为:A.20°N B 70°NC 20°SD 66°34′S(解题思路)根据地球运行到远日点附近得知太阳直射北半球,该地为北半球;由公式1算出直射纬度=1/2×(43°+3°)=23°;由公式2算出:刚出现极昼点的纬度=90°-23°=67°;由公式3算出:43°=90°-(所求点的纬度-23°),得所求点的纬度为70°,因此答案为(1)A (2)B (3)B。
例2:图中MC MD分别为旗杆一年正午投影最长和最短时的影长,求该地的纬度:A. 15°37′20〃N B . 46°52′NC.50°56′40〃N D . 50°56′40〃S(解题思路)由图可知该地没有太阳直射现象,因此该地不会位于热带。
正午太阳高度角的计算公式正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平线的夹角,它是天文学中重要的参数之一,也是测定地球上某一地点纬度的重要依据。
下面我们将介绍正午太阳高度角的计算公式。
太阳高度角的计算公式为:sin(α) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(H)其中,α表示太阳高度角,δ表示太阳赤纬,φ表示地点的纬度,H 表示当地的时角。
太阳高度角的计算依赖于太阳赤纬、地点纬度和时角。
太阳赤纬是指太阳在黄道上的投影与赤道平面的夹角,它是由地球公转轨道引起的。
太阳赤纬的数值在一年中是变化的,最大值约为23.5度,最小值约为-23.5度。
地点纬度是指地球上某一点的纬度,它是指该点与地球赤道之间的夹角。
地点纬度的数值在不同地点是不同的,例如赤道的纬度为0度,北极的纬度为90度,南极的纬度为-90度。
时角是指太阳在当地地方子午线上的位置与正午时刻的角度差,它是由地球自转引起的。
时角的数值在一天中是变化的,最大值约为15度,最小值约为-15度。
通过太阳高度角的计算公式,我们可以根据地点纬度和时角的数值,求得正午太阳的高度角。
这个角度可以用来判断太阳在天空中的位置,从而帮助我们定位和导航。
例如,假设我们要计算北京市正午太阳的高度角。
北京市的纬度约为39度54分,时角为0度。
代入计算公式,可以得到太阳高度角的数值。
根据计算结果,北京市正午太阳的高度角大约为68度。
正午太阳高度角的数值越大,表示太阳越高挂在天空中,阳光照射的角度也越大。
这对于植物的光合作用、太阳能的利用以及气象学等领域具有重要意义。
总结起来,正午太阳高度角的计算公式是通过太阳赤纬、地点纬度和时角之间的关系来计算的。
它是天文学中重要的参数,可以用来帮助我们定位和导航,也对植物生长和能源利用等有着重要的影响。
太阳高度与正午太阳高度的计算一 学习目标1 知道太阳高度与正午太阳高度的区别;掌握太阳高度和正午太阳高度的分布规律;2 掌握正午太阳高度的计算公式,并会在不同的条件下计算正午太阳高度;3 理解正午太阳高度的应用,并能运用公式解决问题;4 理解与太阳高度有关的其他知识5 理解等太阳高度线的判读二 重难点1 太阳高度与正午太阳高度的区别;太阳高度和正午太阳高度的分布规律2 正午太阳高度的计算与应用3 等太阳高度线的判读三 复习过程(一)太阳高度与正午太阳高度 1 定义 2 分布规律(二)正午太阳高度的计算与应用①正午太阳高度的计算公式是:H =[90°-β(当地纬度和太阳直射点纬度的差值)],其中 β 的求法采用同一半球相减、不同半球相加的原则,永远取正值。
②利用垂直物体的日影计算:cotH =影长/物体长度。
③太阳能热水器的采光面与楼房顶面的夹角=β(β同①)④南北半球中纬度地区楼房间隔L 的计算:L =楼高×cotH °( H °即当地全年最小的正午太阳高度角,北半球为冬至日的正午太阳高度,南半球为夏至日的正午太阳高度)。
在楼房布局时建议采用东北-西南向或西北-东南向。
【例1】(苏豫大综合)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,运用以下公式及相关知识回答(1)-(2)题。
①某地正午太阳高度的大小:H =90°-|φ-δ|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。
②tg35°≈0.7 tg45°=1 tg60°≈1.732(1)房地产开发商在某城市(北纬300)建造了两幢商品住宅楼(如图),某户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,该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(2)为避免这种纠纷,房地产开发商在建楼时,应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。
请说明正午太阳高度计算的几种方法
正午太阳高度是指太阳在正午(即太阳在天空最高点)时的高度。
正午太阳高度可以
用来测量太阳辐射和气温,并且在建筑学、农业、气象学和航海等领域有着重要的意义。
正午太阳高度的计算方法有很多种。
下面是几种常用的方法:
1.太阳角计算法:这种方法是根据太阳在正午时的天顶角来计算正午太阳高度的。
天顶角是指太阳在天空中的高度,单位是度。
天顶角的值可以通过天文仪器测量得到。
2.光谱计算法:这种方法是根据太阳光谱来计算正午太阳高度的。
太阳光谱是指太
阳发出的光的频率和强度的分布。
光谱计算法可以根据太阳光谱的特征来确定太阳的高度。
3.天顶角计算法:这种方法是根据太阳天顶角和地平线夹角来计算正午太阳高度的。
地平线夹角是指地面和天际线之间的夹角。
天顶角计算法需要使用天文仪器测量太阳天顶角和地平线夹角。
4.地球自转计算法:这种方法是根据地球自转的轨迹来计算正午太阳高度的。
地球
自转是指地球围绕自己的轴心运动的过程。
地球自转计算法可以根据地球自转的轨迹和地球的自转速度来确定太阳的高度。
5.地球轨道计算法:这种方法是根据地球绕太阳运动的轨道来计算正午太阳高度的。
地球轨道是指地球围绕太阳运动的轨迹。
地球轨道计算法可以根据地球轨道的形状、角度和轨道长度来确定太阳的高度。
这些方法都可以用来计算正午太阳高度,但是各有优缺点。
夏至日正午太阳高度角计算公式夏至日正午太阳高度角的计算公式为:
高度角= 90° -纬度+赤纬
其中,纬度是指观测地点的纬度,赤纬是指太阳在赤道上的投影
角度。
需要注意的是,这个公式是基于理想地球模型和理想太阳模型的
计算结果。
在实际情况中,由于地球的自转轴倾斜以及地球轨道的离
心率等因素的影响,夏至日正午太阳高度角的实际数值可能会有所偏差。
除了夏至日正午,其他时间的太阳高度角可以根据以下公式计算:高度角= sin(纬度) * sin(赤纬) + cos(纬度) * cos(赤纬) * cos(时角)
其中,时角是指太阳与地球地方子午线的角度差,可以根据经度
和当地时间计算得到。
另外,太阳高度角与太阳的直射辐射以及地表温度等因素密切相关,对于一些特定的应用,如太阳能发电、气象预报等,需要更精确的太阳高度角计算模型。
在实际应用中,可以使用专业的气象和天文软件来计算太阳高度角。
正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算是指在地球表面上,当太阳位于天空中最高位置时,太阳离地面的角度。
这一角度可以通过地理位置和日期的计算得出。
首先,需要确定观测位置的经纬度。
经度表示在地球上东西方向上的位置,通常用度数表示,范围在0度到360度之间。
纬度表示在地球上南北方向上的位置,同样用度数表示,范围在0度到90度之间。
一般可通过地图或GPS等工具获取位置的经纬度。
其次,需要确定观测日期。
太阳高度的计算需要知道观测日期的儒略日数,即从格林尼治时间的当年1月1日0时算起的天数。
最后,利用公式计算太阳高度角。
太阳高度角的计算公式为:h = arcsin(sinδsinφ+cosδcosφcosH),其中,δ为太阳赤纬,φ为观测位置的纬度,H为太阳时角。
太阳时角计算公式为:H = 15(t-12) + L,其中,t为当日12时的时角,L为观测位置的经度。
通过以上三步计算,就可以得到正午太阳的高度角。
太阳高度角的大小决定了太阳光线射入地面的角度,进而影响到地球上的气候和生态环境。
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正午太阳高度角的计算与应用【知识串讲】节气日期太阳直射点太阳高度的纬度分布春分日秋分日3月21日9月23日前后赤道由赤道向南北两方递减夏至日6月22日前后北回归线由北回归线向南北两侧递减冬至日12月22日前后南回归线由南回归线向南北两侧递减二、正午太阳高度随季节变化规律赤道上,两至日中午太阳高度达到最小值,春秋分日达到最大值;北回归线及其以北地区:夏至日正午太阳高度达到最大值,冬至日正午太阳高度达到最小值;南回归线及其以南地区:冬至日正午太阳高度达到最大值,夏至日正午太阳高度达到最小值。
南北回归线之间地区:每年有两次太阳直射达到最大值;赤道与北回归线之间,冬至日正午太阳高度达到最小值;赤道与南回归线之间,夏至日正午太阳高度达到最小值;三、正午太阳高度的计算1.公式计算:某地正午太阳高度的大小H=90°—/φ-δ /即90°—H=/φ-δ /,公式中: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。
2.利用“纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度(以太阳直射点为参照点)”这一规律来计算。
四、正午太阳高度的应用1.确定地方时。
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。
例 1.某学校(110°E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法,逐日测算正午太阳高度。
如图垂直竖立一根2米长的竿OP,正午时测得竿影长OP′,通过tgα=OP/OP′算出正午太阳高度α,据此回答:(1)该小组每天量测影长时,北京时间应为()A.12:00B.12:40C.11:20D.10:002.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。
〖例2〗甲、乙、丙是三幅不同纬度的三座房屋二至日的阳光照射情况(a或b)。