正午太阳高度角变化规律

正午太阳高度规律性知识总结及解题应用河北省邢台市邢台学院地理科学系陈霁冰风水规划研究室原创。

专业从事高考地理命题研究、风水规划设计、四柱命理预测邮编054001.邮箱：与正午太阳高度有关的知识是重要的考点内容之一，现将有关规律性的知识总结如下。

一、正午太阳高度角的空间变化规律及应用【知识链接】①全球正午太阳高度的分布规律：从太阳直射点所在纬度分别向南北两侧递减; 离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小；直射点所在半球昼长夜短，另一半球则昼短夜长。

②二分二至日的正午太阳高度分布规律应特别注意区分。

例1.在图1中，横坐标表示某日正午太阳高度，纵坐标表示纬度。

读图回答1~2题。

—c—a—b【解析】夏至日太阳直射23° 26' N北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，故应选a、d。

太阳直射北回归线，北半球昼最长夜最短，且纬度越高昼越长，故应选B.【答案】(1) a、d (2) B二、正午太阳高度角的年变化规律及应用【知识链接】①回归线之间的地区：正午太阳高度的最大值为90°,每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次正午太阳高度最大值。

②回归线上，正午太阳高度的最大值为90°,每年有一次太阳直射现象，即一年中有一次正午太阳高度最大值。

③回归线至极点之间的地区，正午太阳高度的最大值小于90°,每年没有太阳直射现象，一年中有一次正午太阳高度最大值。

④北回归线以北的纬度带，每年夏至日达最大值，冬至日达最小值。

⑤南回归线以南的纬度带，每年夏至日达最小值，冬至日达最大值。

例2.假设M地( 0°,30°E)、N(23°26' S, 30°E)两地正午太阳高度分别是H和下列说法正确的是()A.耳和H N不可能在同一天达最小值 B .每年总有某一时刻H=H NC.每年约有9个月H M>H D •任何时刻都有F M>H N【解析】正午太阳高度的大小取决于该地与太阳直射点之间的纬度差，离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小。

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′）。

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【大招解题】正午太阳高度角计算公式与变化规律
1.解题要点：远小近大，来增去减。

直射90°
与直射点纬度差越小（大），正午太阳高度越大（小）
2.计算公式：H=90-某地与直射点的纬度差
3.适用问题：求日影长短、正午太阳高度角大小的题目可用。

或通过日影长短变化，反向推断所在地地理纬度的题目
典型例题
2015年某日出现了日食现象。

在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。

发生日食的这天，在上图所示四地中，正午太阳高度角最大的是（ ）
A ．甲
B ．乙
C ．丙
D ．丁 答案:A
大招解题：
根据“远小近大”原则，甲距离直射点纬度差最小，则正午太阳高度最大。

正午太阳高度的变化规律及其计算正午太阳高度是指太阳在中午时刻（12:00）时，相对于观测地平面的角度。

太阳高度的变化规律受到多种因素的影响，主要包括观测地的纬度、地球自转和公转等因素。

下面我将详细介绍太阳高度的变化规律及其计算方法。

太阳高度与地球纬度的关系：太阳高度与地球所处的纬度有密切关系。

由于地球是一个近似于球体的几何体，太阳光线与地面的相交角度取决于地球所在的纬度。

在赤道处（纬度为0度），太阳在正午时刻的高度最高，为90度，太阳直射地面。

而在北极点（纬度为90度），太阳在正午时刻的高度为0度，太阳光线以几乎平行的方式照射地面。

太阳高度的计算方法：太阳高度可以通过以下公式计算：sin(θ) = sin(φ) * sin(δ) + cos(φ) * cos(δ) * cos(H)其中，θ为太阳高度角，φ为地点的纬度，δ为太阳赤纬，H为太阳时角。

这个公式被称为斯南公式（Sine of azimuth）。

太阳赤纬的计算方法为：δ = -23.45 * cos(360/365*(N+10))其中N为今天是一年中的第几天。

太阳时角的计算方法为：H=15*(T-12)其中T为当地的真太阳时，以小时为单位。

太阳高度角的变化规律：太阳高度角的变化规律主要是由于地球自转和公转引起的。

地球自转引起的变化：地球自转引起的变化是由于地球的自转轴倾斜引起的。

地球的自转轴和公转轨道平面之间的夹角是倾角，约为23.5度。

因此，在地球不同的纬度上，太阳高度角会有所变化。

夏至和冬至是太阳高度角变化最明显的时候，当纬度越低，太阳的高度角越小。

地球公转引起的变化：地球的公转轨道并不是一个完全圆形，而是一个椭圆。

因此，地球离太阳近的时候（即近日点），太阳高度角相对较大；而离太阳远的时候（即远日点），太阳高度角相对较小。

这会导致太阳高度角在一年中发生周期性的变化。

综合地球自转和公转的影响：综合考虑地球自转和公转，太阳在一天中的高度角变化与所在地的纬度有关。