全球正午太阳高度的纬度变化规律
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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。
正午太阳高度的变化与纬度的关系作者:文静来源:《新一代》2014年第09期摘要:正午太阳高度会随太阳直射的移动而变化,正午太阳高度的变化与纬度有怎样的关系?不同纬度地区的正午太阳高度的变化幅度有什么特点?通过分析得出的结论是:正午太阳高度的变化幅度由温带地区(回归线到极圈之间的地区)的46°52′向南北两侧的热带和寒带递减,赤道和极点地区的变化幅度最小等于23°26′。
关键词:正午太阳高度;正午太阳高度的变化幅度;与纬度的关系正午太阳高度是指某地一天中最大的太阳高度,它出现在地方时的正午12:00,因此叫做正午太阳高度。
正午太阳高度有年变化,引起正午太阳高度年变化的根本原因是地球公转。
由于地球不停地绕太阳公转,使得地球表面的太阳直射点在南北回归线之间有规律地移动,从而引起了正午太阳高度的变化。
那么某地一年中正午太阳高度是如何变化的呢?不同纬度地区一年中正午太阳高度的变化范围是怎样的?变化幅度的大小怎样呢?首先来看正午太阳高度的计算公式H=90°-|φδ|,H代表正午太阳高度,φ代表某地的地理纬度,δ代表太阳直射点的纬度,当两个纬度同是北纬或南纬时用“-”号,当两个纬度分别是北纬、南纬时用“+”号。
那么正午太阳高度的变化与当地的地理纬度有怎样的关系呢?下面分几种情况来分析。
一、赤道地区:赤道地区一年中二分时H最大,此时太阳直射点在赤道,H最大=90°,二至时H最小,H 最小=90-23°26'=66°34',H的变化范围是66°34′-90°,H的变化幅度是23°26′。
二、南北回归线之间的地区:南北回归线之间的地区有太阳直射现象,当太阳直射某地时该地的H达一年中的最大值,此时H=90°;当太阳直射在与该地不同半球的回归线时,该地的H达一年中最小值。
具体说若该地在北半球,当太阳直射点在南回归线时该地的H达一年中最小;若该地在南半球,当太阳直射点在北回归线时该地的H达一年中最小。
正午太阳高度纬度变化规律
中午正午太阳高度变化规律指的是太阳从日落到日出,这个时间段高度的不断变化。
中午的太阳高度纬度受气候、地理位置和季节等因素的影响,每地的高度范围也不一样。
从大致的角度讲,中午正午太阳的高度纬度随着日期的变化而变化,每月的中午正午高度纬度都有一定的规律。
数据显示,南半球的中午正午太阳高度纬度上升,越往南,太阳升起的角度越大;北半球的中午正午太阳高度纬度显著下降,越往北,太阳升起的角度越小。
此外,季节也会影响中午正午太阳高度纬度的变化规律。
在春季,基本上,从低纬度地区到高纬度地区,太阳高度有一个慢慢升高的趋势;在秋季,从低纬度地区到高纬度地区,太阳的高度则呈逐渐下降的趋势。
而在其他季节,太阳的高度在低纬度和高纬度地区都基本相同。
另外,气候、地理位置也会影响中午正午太阳的高度纬度。
一般而言,温暖的气候与湿润地理位置下,太阳升起的角度会更大,相反,寒冷的气候与干燥地理位置下,太阳升起的角度会更小。
总之,中午正午太阳高度纬度的变化规律受气候、地理位置和季节的共同影响,不同的气候、地理位置、季节的太阳的高度纬度也会有所不同。
因此,居住在不同地区,观察太阳的变化规律是非常重要的。
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′)。
第四节地球公转的地理意义之正午太阳高度一、正午太阳高度的分布及季节变化1、纬度分布不同纬度的正午太阳高度随太阳直射点的移动而不同,具体如下图所示:总结:1)正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧逐渐递减;2)离太阳直射点越近,正午太阳高度越大,反之越小。
3)同一纬线上正午太阳高度(角)相同。
4)距直射纬线距离相同的两纬线上,正午太阳高度(角)相同。
2、季节变化(1)正午太阳高度的季节变化过程如下图所示:(2)季节变化规律同一地点,正午太阳高度角的季节变化规律:北回归线及以北地区:夏至日最大,冬至日最小;南回归线及以南地区:冬至日最大,夏至日最小;回归线之间的地区:太阳直射时最大。
总规律:同一地点,一年中离太阳直射点所在纬度最近时,正午太阳高度达最大值;反之,达最小值。
注:赤道上有两次直射,即3月21日、9月23日的正午太阳高度角为900;有两次最小值,即6月22日、12月22日的正午太阳高度角为66034′。
3、正午太阳高度的计算:H=90°-所求地的纬度与直射点纬度之差(同减异加)4、正午太阳高度的应用(1)确定地方时:当某地太阳高度达一天中的最大值时日影最短,当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向: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。
(3)判断日影长短及方向:正午太阳高度越大,影子越短,正午太阳高度越小,影子越长,一天中日影的变化规律是日出最长正午最短日落最长,且日影方向背向太阳。
(4)楼房间距问题:以北回归线以北地区建房为例,为保证一楼全年正午均有阳光照到,两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如右图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度),L应大于h·cot H。
例题:北半球某城市,冬至日正午太阳高度为45°(如右图),为保证正午建筑物底层居室有一定光照,南北两幢楼房间距和楼高的关系是A.楼高的两倍B.楼高的1/2 C.与楼高相等D.随便,无所谓(5)太阳能热水器的角度:应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。
太阳高度的分布规律及其应用一、太阳高度的分布规律(一)太阳高度1、太阳直射点上的太阳高度为90°,晨昏线上的太阳高度等于0°,昼半球的太阳高度大于0°,夜半球的太阳高度小于0°。
2、太阳高度分布规律以直射点为中心,向四周递减,晨昏圈上为零。
3、太阳高度的日变化规律(1)极点在极昼期间,极点上见到太阳高度在一天内无变化,其太阳高度等于太阳直射点的纬度。
(2)极圈及其以内地区极昼期间,太阳高度24小时内都大于或等于零度。
刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度和为90°,且该日该地区太阳高度最小值为0°;其他极昼地区该日太阳高度最小值=当地纬度一刚好出现极昼地区纬度。
某地某日刚好出现极昼,则该地当日正午太阳高度等于直射点纬度的2倍。
(3)赤道:赤道上正午太阳高度与直射点的纬度和为90°。
4、等太阳高度图判读等太阳高度图可以看作是以太阳直射点为中心的俯视图,图的中心为太阳直射点,太阳高度以该点为中心向四周逐渐减小;通过该点的经线即为太阳直射的经线,地方时是12点;通过该点的纬线即为太阳直射的纬线,直射点正午太阳高度为90度。
在太阳直射的经线上,太阳高度相差多少度,纬度就相差多少度;如果太阳直射赤道,则赤道上太阳高度相差多少度,经度就相差多少度;如果太阳直射点不在赤道上,则经度的差值一定大于太阳高度的差值。
练习一如下图,表示某时刻地球表面太阳高度分布状况(M点太阳高度为90°,圆圈为等太阳高度线,自里向外依次为60°、30°、0°)。
读图完成1~2题。
1.此时,北京时间为()A.2点B.10点C.14点D.20点2.图中①②③④四点比较,正确的是()A.这一天①点比②点先看到日出B.①点盛行西南风,③点盛行西北风C.一年中,昼夜长短相差最小的是④D.④点的自转线速度约等于②点的一半[答案] 1.C 2.B练习二右图是某日北半球某纬线上不同经度的太阳高度。
考点三正午太阳高度的变化规律[知识整合]1.太阳高度和正午太阳高度的区别太阳光线与地平面之间的夹角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所示)。
一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2.正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的空间变化规律(全球正午太阳高度的纬度变化规律)从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减;离直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。
如下图所示。
夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减。
冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减。
春秋二分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。
(2)正午太阳高度年变化规律在极昼期间,极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的,其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度太阳高度在一日之内是有变化的,一天之内有一个最大值(地方时12点时),即当地的正午太阳正午太阳高度最大值为90°,每年有两次太阳直射现象,即一年中有两个正午太阳高度最大值正午太阳高度最大值为90°,一年中只有一次太阳直射现象,即一年中只有一个正午太阳最大值正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值[深度思考]1.正午太阳高度的应用(1)确定地方时当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。
(2)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。
(3)判断日影长短及方向正午太阳高度越大,日影越短,正午太阳高度越小,日影越长,且日影方向背向太阳。
如下图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是夏至日,经线和纬线的交点是直射点)。
(4)确定当地的地理纬度纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。
根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。
(5)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度一般情况下,由于向阳坡正午太阳高度大,获得太阳光热多,背阴坡得到太阳光热少,因此在相同高度,阳坡温度较高,阴坡温度较低,从而使同一自然带在阳坡的分布高度较高,在阴坡的分布高度较低。
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′)。
正午太阳高度的变化规律课时4地球公转与自转共同作用下产生的地理意义------正午太阳高度的变化规律[学习目标定位]1.理解正午太阳高度及昼夜长短变化的成因,掌握正午太阳高度和昼夜长短的变化规律。
自主学习一、正午太阳高度角的变化1.太阳高度角:①与②的夹角。
一天中,太阳高度角的最大值出现在正午。
太阳直射点所在纬度的正午太阳高度角为③2.空间(纬度)变化规律:由太阳直射点所在纬度向南北两侧④3.时间(季节)变化规律节气夏至日最大值地区北回归线及其以北地区最小值地区南半球各地区冬至日⑤北半球各地区二分日⑥极点[探究活动]阅读材料,回答下列问题。
材料一正午太阳高度角,也就是太阳直射当地经线时的太阳高度角,此时当地的地方时为12时。
如下图所示。
探究点(一)正午太阳高度角随纬度的分布规律材料二二分二至日不同纬度正午太阳高度角示意图图12图图读图1,探讨以下问题1.此时,太阳直射点在哪里?2.什么地方正午太阳高度最大?2333.此时,全球正午太阳高度有何分布规律?同样问题探究回答图2(夏至日的正午太阳高度角)和图3(冬至日的正午太阳高度角),之后再探讨以下问题:4.归纳,任一时刻,全球正午太阳高度角有何分布规律?(由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减);点拨5.由第4问可以进一步得出这样两个规律:①两个地方,离太阳直射点越近,正午太阳高度就越大;②两个地方,与太阳直射点相隔的纬度“距离”相等,则正午太阳高度相等.探究点(二)分析全球各地正午太阳高度角在一年中的变化。
绘制太阳直射点在地表移动的轨迹图,根据点拨5问得出的规律,探讨以下问题:6随着太阳直射点的移动,.P点在北回归线以北,一年之中,哪一天正午太阳高度最大,能否达到90°哪一天最小?为什么?(夏至日最大,因为这一天P地离太阳直射点的“纬度距”最近,冬至日最小,因为这一天P地离太阳直射点的“纬度距”最远)7.北回归线上在哪一天正午太阳高度最大哪一天最小8假如5月1日太阳直射点移动到Q地,那么Q地就在5月1日正午太阳高度角达最大值90°,除5月1日外,夏至日后太阳直射点返回时,是否还会有一次什么时候最小?为什么?9.K地什么时候正午太阳高度最大,什么时候最小?为什么?10.M、N地的正午太阳高度什么时候最大,什么时候最小?为什么?(同理类推)根据以上分析,填写下表格,:4北半球赤道南半球正午太阳高度的年变化最大值PQKMN最小值能力提升:(1)北回归线及其以北的地区,什么时候正午太阳高度达最大值什么时候取最小值(2)南北回归线之间的地区呢南回归线及其以南的地区呢拓展提升(根据学生对以上内容的掌握情况而定)探究点(三)、正午太阳高度角的计算读图1,仔细观察,探讨回答以下问题:10.此时太阳直射在哪里?11.北回归线上的正午太阳高度此时是多少?北回归线与太阳直射点所在纬线之间的“纬度距”是多少?这两地的“纬度距”与北回归线上的正午太阳高度有何关系?(相加为90°)12.北极圈上的正午太阳高度此时是多少北极圈与太阳直射点所在纬线之间的“纬度距”是多少?这两地的“纬度距”与北回归线上的正午太阳高度有何关系?(相加为90°)讨论到此,我们可以推测出一个计算正午太阳高度的公式:H=90°-△H为所求某地(纬度)的正午太阳高度,△为所求地的纬度和太阳直射点纬度的“纬度距”.什么是纬度距,就是两地相“距”的纬度。
【⾼⼆专题】正午太阳⾼度的分布和变化规律1.纬度分布
正午太阳⾼度从太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减。
(1)夏⾄⽇:正午太阳⾼度由北回归线向南、北两侧递减。
(2)冬⾄⽇:正午太阳⾼度由南回归线向南、北两侧递减。
(3)春秋分⽇:正午太阳⾼度由⾚道向南、北两侧递减。
2.季节变化
3.正午太阳⾼度的分布和变化规律
①太阳直射点的确定⽅法
(1)纬度的确定
⽅法⼀:“太阳直射点的纬度”和“晨昏圈与纬线相切点的纬度(出现极昼极夜的最低纬度)”互余。
⽅法⼆:通过节⽓来判断。
夏⾄,太阳直射23°26′N;冬⾄,太阳直射23°26′S;春、秋分,太阳直射⾚道。
⽅法三:根据某地正午太阳⾼度的计算公式H=90°-两地纬度差计算。
⽅法四:“⾚道处晨昏线与经线的交⾓(锐⾓)”等于“太阳直射点的纬度”。
(2)经度的确定
基本原则:地⽅时为12时的经线即为太阳直射的经线。
⽅法⼀:晨线和⾚道的交点(经度)向东90°或昏线和⾚道的交点(经度)向西90°,即为太阳直射点的经度。
⽅法⼆:根据晨昏线与纬线相切点所在经线的地⽅时判断太阳直射的经线。
②正午太阳⾼度变化幅度(年正午太阳⾼度最⼤差值)的纬度分布规律
(1)分析图⽰不同⽇期太阳视运动的共同点:太阳,原因是;太阳⾼度不断变化,是⼀天中最⼤值。
(2)尝试判断:。
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|。