太阳高度角 复习专题.docx

太阳高度角 复习专题.docx

《太阳高度角 复习专题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太阳高度角 复习专题.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

太阳高度角复习专题

七、太阳高度

1、太阳高度：

即太阳高度角，是指太阳光线相对于地平面的交角（如图-1-）。

一般用H表示，其大小范围

0°≤H≤90°

2、正午太阳高度：

则是指一日内最大的太阳高度，即当地地方时12时的太阳高度。

注意最大的太阳高度并不一定等于90°除直射点上的太阳高度等于90°其他的任何地方都小于90°其计算公式为：

H=90°－纬度差（直射点与所求点的纬度差，同侧相减，异侧相加）

H太阳高度角

3、正午太阳高度的变化规律

（1）、正午太阳高度随纬度变化的规律

同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减，且以直射点所在纬度为中心等距离对称。

春、秋分日和冬至、夏至的正午太阳高度随纬度变化的规律如图3所示。

提示：

①.3月21日和9月23日前后——从赤道向南北两侧递减。

南、北极点正午太阳高度均为0°。

②.6月22日前后——从北回归线向南北两侧递减。

北极点正午太阳高度为23.5°，南极圈以南出现极夜（正午太阳高度小于0°，为负值）。

③.12月22日前后——从南回归线向南北两侧递减。

南极点正午太阳高度为23.5°，北极圈以北出现极夜（正午太阳高度小于0°，为负值）。

④．距太阳直射点越近，正午太阳越大

（2）、正午太阳高度随季节变化的规律

①.南北回归线之间的地区，一年直射两次，直射日正午太阳高度为年内最大。

赤道上，春、秋二分日时正午太阳高度为年内最大，为90°；二至日时正午太阳高度为年内最小，为66.5°。

6月22日，赤道至南回归线之间地区的正午太阳高度达年内最小值。

12月22日，赤道至北回归线之间地区的正午太阳高度达年内最小值，如图中b点箭头所示。

②．北回归线及其以北地区的正午太阳高度的变化（如图中c点箭头所示）：

6月22日为年内最大值，12月22日达到年内最小值；北回归线上一年中有一次直射，即6月22日的正午太阳高度为90°

③.南回归线及其以南地区的正午太阳高度的变化（如图中a点箭头所示）：

12月22日为年内最大值，6月22日达到年内最小值；南回归线上一年有一次直射，即12月22日的正午太阳高度为90°。

④．距太阳直射点越来越近，正午太阳高度越来越大，反之越小

4、正午太阳高度的应用

应用1：

确定所求地点的经度和纬度。

根据正午太阳高度计算公式，结合题干、图示等信息，推求所在地的纬度，进而判断该地的其他地理特征。

当某地太阳高度达一天中的最大值时，该地的地方时为正午12时，据此可推算所在地的经度或地方时。

【例1】（08广东文基42～43）下列三幅图中的角度是位于120°E经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。

据此回答下列两题。

⑴.三地的纬度从高到低的排序是（）

A.①②③B.①③②C.③②①D.③①②

⑵.此日昼长时间从短到长的排序是（）

A.①②③B.②①③C.③②①D.③①②

【例2】（07江苏高考卷1～2）某地是我国重要的人工多层经济林区。

下图为该地“某日太阳处在最高位置时的示意图”，此时北京时间为12：

40，树影遮挡地被植物的面积在一年中达到正午时的最大。

读图5回答下面2题。

⑴.该地位于（）

A.45°N，110°EB.21°34′N，110°E

C.45°N，130°ED.21°34′N，130°E

⑵.这一天（）

A.太阳距离地球最远B.江苏省各地昼长夜短

C.晨昏线与极圈相切D.正午太阳高度由赤道向南北两侧递减

应用2：

确定所求地点正午日影长短、朝向或者房屋朝向。

⑴．判断正午日影长短和朝向。

距离阳光直射纬线越近，正午太阳高度越高，日影越短，射进屋里面的阳光面积越小；反之，距离阳光直射纬线越远，太阳高度越低，日影越长，射进屋里面的阳光面积越大。

日影方向总是背向太阳。

太阳直射时，垂直投影为点。

极夜时，没有日影。

各纬度地带的正午影长、朝向情况，具体如下：

①.北回归线以北地区，一年四季太阳都是从南面照射过来，正午日影永远朝向北方（北极点除外）。

北半球夏至日（6月22日前后），北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中的最大值，正午日影最短。

北半球冬至日（12月22日前后），太阳直射在南回归线上，北半球正午太阳高度最小，日影最长。

②.南回归线以南地区，一年四季太阳都是从北面照射过来，正午日影永远朝向南方（南极点除外）。

北半球冬至日，南回归线及其以南地区正午太阳高度达一年中的最大值，正午日影最短。

北半球夏至日，南半球正午太阳高度最小，日影最长。

③.在南北回归线之间的地区，一年中有的季节太阳从南面照射过来，日影朝向北；有的季节太阳从北面照射过来，日影朝向南。

一年有两次太阳直射（回归线上只有一次），直射时日影最短（日影与物体本身重合）。

④.北极点，太阳虽然永远从南面照射过来，但日影也是永远朝向南方；南极点，太阳则永远从北面照射过来，日影也是永远朝向北方。

⑵．确定房屋朝向。

在北回归线以北地区，正午太阳始终位于南方，房屋门窗朝南；在南回归线以南地区，正午太阳始终位于北方，房屋门窗朝北。

【例3】（07宁夏高考卷5～6）我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图（如图６）。

回答下面2题。

⑴.可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是（）

A.①B.②C.③D.④

⑵.当地正午太阳高度达到最大值时（）

A.地球公转的速度较慢

B.其它三地正午太阳所在方向不同

C.该学校所在地天气炎热

D.太阳在地球上的直射点将北返

应用3：

计算楼距、楼高或热水器安装角度。

⑴．计算楼间距、楼高。

为了更好地保持各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

以我国为例，如图７，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，若要使北楼所有朝南的房屋在正午时全年都能被太阳照射，则最小楼间距为L＝h×cotH。

同样，在楼间距一定的情况下，要保证北楼正午时全年能被阳光照到，则南楼的最大高度为h＝L×tanH。

一般来说，纬度越低的地区楼距越小，纬度越高的地区楼距越大，解题的关键是计算当地冬至日的太阳高度，并计算影长L＝h×cotH

【例4】11月22日，某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好遮住乙楼三层中部（如图所示），在甲楼顶层GPS测得纬度为31.8366°、经度为117.2179°、高程为96mm。

完成4～5题。

（1）.隔25小时再次观测时，甲楼阴影可遮挡乙楼

A.二层西部 B.四层东部 C.五层西部D.七层东部

（2）.此后一个月内

A.法国进入冷饮畅销期 

B.广东省进入雨季 

C.澳大利亚播种小麦 

D.云南省昼短夜长

⑵.计算热水器安装角度。

要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，应使太阳能热水器集热面与正午太阳光线垂直。

根据正午太阳高度计算公式可知，太阳能热水器倾角就等于当地纬度与直射点纬度之差（即所求点和阳光直射点之间相隔的纬度数，也就是两点间的纬度距）。

如图８所示a=90°-H（正午太阳高度）

【例5】太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直效果最佳。

在40°N安装太阳能热水器，如要保持正午时太阳能热水器的集热面总与太阳光线垂直，那么，热水器的集热面与地面的夹角在一年中应调整的最大幅度是（）

A.17°34′B.23°26′C.46°52′D.63°26′

5、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小时内都大于或者等于0°。

刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度之和为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—刚好出现极昼地区的纬度

某地某日刚好出现极昼，则该地当日正午太阳高度＝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之和为90°

（4）关于直射点与太阳高度的关系

（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=0

（2）．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

（5）已知极昼期间，某地某纬度（a）的最小太阳高度为X，最大太阳高度为Y，该纬度a＝90°－（Y-X）/2

练习:

1.下图中四条曲线分别表示A、B、C、D四地，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是（）

①A.23°26′NB.46°52′NC.66°34′ND.90°N

②A.90°NB.66°34′NC.23°26′ND.0°

③A.0°B.23°26′NC.90°ND.66°34′N

④A.23°26′NB.46°52′NC.90°ND.66°34′N

读巴黎（采用东一区区时）6月22日太阳高度随时间变化曲线图，回答2－3题。

2.从图中可判断出巴黎的地理位置是（）

A.48°50′N27°30′WB.45°50′N27°30′E

C.48°50′N2°30′WD.48°50′N2°30′E

3.这一天巴黎的夜长约是（）

A.8小时B.10小时C.12小时D.16小时

右图是某日北半球某纬度上不同经度的太阳高度示意图。

读图回答4～6题。

4、此时，北京时间是（）

A、3:

2B、9:

20C、15:

20D、21:

20

5、此日，太阳直射点的纬度是（）

A、0°B、5°NC、15°ND、

6、此日某时刻，该纬线上的甲、乙两地的太阳高度均为15°，则甲、乙两地之间最短的地面距离约为（）

A、1650kmB、3300kmC、4950kmD、6600km

右图为北半球某地一天中太阳高度的日变化图，回答7~8题。

7.该地的地理纬度是（）

A.700NB.750NC.800ND.83026’N

8.该地一年中正午太阳高度最大值那天的太阳高度日变化曲线是下图中的（C）

例3.阅读下图，判断纬度位置：

练习：

下图为某四地正午太阳高度随时间的变化情况图。

读图回答9～11题。

9、从四地正午太阳高度随时间的变化状况，可以看出

A、同一时间，纬度越高，正午太阳高度越低

B、同一半球，纬度每升高1°，正午太阳高度就降低1°，纬度每降低1°，正午太阳高度就增加1°

C、在同一半球纬度不同的两地，同一时间正午太阳高度不可能相同

D、从全球来看，正午太阳高度从太阳直射点开始向南、北两个方向随纬度变化，纬度每变化1°，正午太阳高度就降低1°

10、4月22日左右，我国杭州（30°N，120°E）的正午太阳高度大约为（）

A、50°B、60°C、70°D、80°

11、图示四地中可能出现极夜和白夜现象的地点可能是（提示：

白夜是中高纬度地区在夏季因白昼长，黑夜短，昏影和晨影连接所致的现象）（）

A、①②B、②③C、③④D、①④

某校地理兴趣小组利用“立竿见影”的方法（如下图）逐日测正午太阳高度，并根据记录画出一年正午太阳高度变化。

据此回答12~14题。

12.该小组记录太阳在a位置时，测算正午太阳高度为860，北京时间为12：

40，该校的地理位置是（）

A.1100E,19.50SB.1100E,19.50N

C.1260E,19.50SD.1260E,19.50N

13.太阳由bc的过程中（）

A.开普敦炎热干旱B.旧金山正值雨季

C.南京经历了伏旱天气D.悉尼昼渐短，夜渐长

14．该小组观测到正午太阳在其北方的时间长约（）

A．半个月B.1个月C.6个月D.9个月

右上图为某地正午太阳高度角的年变化示意图，读图回答15－18题。

15．以下关于该地所在半球与热量带的描述，正确的是

A．北半球温带B．南半球温带C．北半球热带D．南半球热带

16．以下关于P、Q、M、N四点取值的判断，正确的是

A．P与M的值相等，且可能小于66°34′

B．N为一年中正午太阳高度角的最小值，且应小于43°08′

C．P与M的值均为90°

D．Q的值应小于66°34′

17．若该地某天正午太阳高度角为89°34′时，北京时间为12：

16，且湖南该天各地昼长达一年中极值，据此判断该天该地能够遭受下列哪一天气系统短期控制C

18．当该地的正午太阳高度取何值时，昼夜分布

情况可能如右图所示，并指出此时赤道上月出的点

A．正午太阳高度取值为P赤道上A点月出

B．正午太阳高度取值为M赤道上B点月出

C．正午太阳高度取值为Q赤道上C点月出

D．正午太阳高度取值为Q赤道上D点月出

19.读甲、乙两幅曲线图，回答下列各小题（每问2分，共12分）

（1）4条曲线中，反映纬度最高的曲线是，纬度最低的曲线是。

（2）图中4条曲线中，有无反映南半球某地的曲线，请说明理由。

（3）请在甲图中画出赤道上某点的正午太阳高度曲线图⑤。

（4）图中与北京所在纬度较近的曲线是，

八日出、日落、正午太阳方位

日出：

正东

1、太阳直射赤道时，全球各地日落：

正西

正午北半球：

太阳位于：

正南方

（除极点）

南半球：

太阳位于：

正北方

2、

太阳直射点位于赤道与北回归线之间，正午太阳方位，（除极昼区）

日出：

东北

日落：

西北

直射点以北地区：

太阳位于：

正南

正午

直射点以南地区：

太阳位于：

正北

而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北，南北半球均如此（极点和出现极昼夜的地方除外）；

3、

太阳直射点位于赤道与南回归线之间，（除极昼区）

日出：

东南

日落：

西南

直射点以北地区：

太阳位于：

正南

正午

直射点以南地区：

太阳位于：

正北

纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。

4、极昼区间（除极点）

（1）太阳直射点在北半球，北半球刚好出现极昼的地区和极昼区间，均是正北升，正北落，正午太阳在正南方。

（2）太阳直射点在南半球，南半球刚好出现极昼的地区和极昼区间，均是正南升，正南落，正午太阳在正北方。

5、极点极昼区间，一天中在极点上看太阳，太阳在地平圈以上作圆周运动，表现为不升不落。

太阳高度一天都无变化。

极点上，一年中在极昼期太阳高度在0º到23.5º间变化。

极点上所见的太阳高度与太阳直射纬度度数相等。

九太阳视运动图

每天在地球上看到的天体的东升西落现象，称为天体的周日视运动现象。

太阳在一天中的东升西落，称为太阳的周日视运动。

天体的周日视运动是由于地球绕地轴自转形成的。

如图：

1、非极昼区的太阳二分二至太阳视运动图

（1）．对任一地而言，不同日期太阳周日视运动轨迹都是平行的。

（2）．昼夜长短比较，为地平面之上轨迹线与地平面之下轨迹线的比较。

图中可见：

春分昼夜等长；夏至昼长而夜短；冬至相反。

（3）．可确定正午太阳方位。

如图，A点，太阳上中天；H为冬至日正午太阳高度（正午太阳与地平面中心点的连线和地平面之间的夹角）；地方时为12点；太阳位于正南方向。

（4）．根据日出日落方位（运动轨迹线与地平面东侧交点为日出，西侧为日落），可以确定直射点的大致范围和季节。

图中可看出：

正东升正西落，则直射点在赤道上，为春秋分日；东北升西北落，则直射点在北半球，为夏半年；东南升西南落，则直射点在南半球，为冬半年。

（5）．可根据二分二至正午太阳位置确定当地的纬度范围。

图中正午太阳始终在南面，所以此地为北回归线以北。

（6）．利用正午太阳高度可确定太阳直射点的纬度位置或当地纬度（正午太阳高度=90°-直射点和当地的纬距）。

如果H为30°，则纬距为60°，冬至日直射点在23°26′，所以当地纬度=60°-23°26′=36°34′N。

十太阳高度角的分布

图1图2图3

1、太阳高度的全球变化规律：

由直射点向四周呈同心圆状分布递减，晨昏线上的太阳高度角为0°。

2、把太阳高度相等的点用曲线连接起来就形成太阳高度等值线。

为了表示某一时刻太阳高度的空间分布状况（昼半球），常常用太阳高度等值线来表示

（一）太阳高度等值线图的特征（图3）

1.昼半球上，太阳高度等值线以直射点为圆心，呈同心圆分布，太阳高度从圆心向四周递减；0度太阳高度等值线为晨昏线一般左侧为晨线，右侧为昏线。

2.过圆心的横线为直射点所在的纬线。

过圆心的竖线的大部分为直射点所在的经线。

3.若太阳直射点不在赤道上（图2），则A，B不为极点，但A，B在同个经线圈，A，B的纬度值与太阳直射点的纬度值互余

该经线圈的大部分（如图2中的NOB经线）为12点，对应的均为正午太阳高度值，另一部分（图2中的NA）为0点出现极昼现象

4.若太阳直射在赤道上（图3），A，B为极点，AOB为一条完整的经线，则该经线的地方时为12点，该经线上所对应的太阳高度值为正午太阳高度值。

（二）.太阳高度等值线图的判读

图3

图1图2图3

1．晨昏线的确定。

    如果没有标注太阳高度的数值，图中最大的圆圈就是太阳高度为0°的等太阳高度线,即为晨昏线。

图中所示的半球全部为昼半球。

在这种图上，太阳直射经线以西最大的半圆为晨线，以东最大的半圆为昏线。

但在有数字标注的图上，则应视具体数值而定：

一是最外侧的大圆圈数值为0°，则为晨昏线（晨线和昏线区分方法同前）（如图2）；二是图中最外侧的圆圈不是0°，也就不是晨昏线。

这是一种局部的等太阳高度线图，表示的只是昼半球中太阳高度比较大的部分（如图3）。

2．极点位置的确定  

    在太阳直射的经线上太阳高度南北跨度为180度，因而，太阳直射赤道时，直射经线最北点为北极，最南点为南极。

当太阳直射北纬δ度时，北极点在与最北点距离为δ度的内侧位置（即北极点与最北点的距离为太阳直射的纬度度数），此时图上没有南极点。

太阳直射δ°Ｓ时，南极点位于距最南点δ度的内侧位置，图上没有北极点。

3．时间（季节）的确定。

    图中的圆心为太阳直射点，过该点的经线地方时是12点。

特别需要注意的是，当太阳直射点不在赤道上时，这条线段不是同一条经线，而是两条正相对的经线。

其中与直射经线正相对的经线，地方时为0时。

过直射点的纬线正午太阳高度都为90°。

根据太阳直射的纬线可以判断出直射点所在的半球及季节，并可判断与之相关的地理现象。

 4．经纬度坐标的确定。

    就南北方向而言，在太阳直射的经线上，太阳高度角相差多少度，纬度就相差多少度。

据此可以计算该经线上某一点的纬度数值。

就东西方向而言，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。

如果太阳直射其他纬线，此纬线上太阳高度相差多少度，经度的差值一定大于太阳高度的差值。

据此可推算该纬线上某一点的经度

和地方时。

【典例1】图1是某地某日太阳高度分布图，回答：

（1）从图中可以看出，太阳高度的分布规律是。

（2）该图的节气应该是（北半球）。

（3）此时北京时间是。

（4）A点所在经线的经度是。

（5）C点的经度值（大于或小于）23°26′。

（6）若B点有一直立旗杆，此时其影子应指向（）

A．甲B．乙C．丙D．丁

答案：

（1）从直射点向四周降低

（2）夏至日（3）6月22日20时（4）180°（5）大于（6）A

【典例2】图2为某时刻太阳高度分布状况。

读图回答：

（1）写出E点的地理坐标

A.70°E，80°NB.70°E,80°NC.110°W,80°ND.110°W,80°S

（2）①②两地的经度相同②③两地的纬度相同，则此刻的太阳高度

A.①＞②B.①=②C.①＜③D.①＝③

（3）E地的昼夜长短情况是（）

A.昼夜平分B．昼夜等长C.极夜D.极昼

【典例3】图3为某时刻我国局部地区太阳高度分布示意图，图中圆圈为等太阳高度线，水平直线表示纬线，竖直的直线表示经线，读图回答

（1）此时伦敦的区时是（）

A.4时B.16时C.4时16分D.3时44分

（2）M、N两地的经度差（）

A.大于10°B.小于10°C.等于10°D.可能大于10°，也有可能小于10°

（3）此时极昼产生的最低纬度是_______________.

【典型4】图4为“地球某时刻太阳高度分布示意图”，据图回答：

（1）此时北京时间为（）

A.2时B.8时C.14时D.20时

（2）此时，可能出现的现象是（）

A.安大略湖畔曙光初现B.白令海峡烈日当空

C.火地岛午夜太阳高照D.尼罗河畔夜幕深沉

右图是一幅太阳高度等值线图，读图回答9～10题。

9.在A处的操场上竖有一旗杆，此刻旗杆影子的指向为（）

A.丁B.乙C.甲D.丙

10.有关图中A、B、C、D、四点的描述，正确的是（）①D点在昏线上②B点的纬度比A点高③此时刻一定是春分④A点与太阳直射点的距离和C点与太阳直射点的距离相同⑤A、B、C、D都在昼半球⑥A、B、C、D都在低纬度

A.②④⑤⑥B.②④⑤C.①③⑤⑥D.①③⑥

下图中L表示北半球某地太阳高度角，读图回答11～13题。

11.此日江苏省南通市（约32°N）的正午太阳高度角约是

A.27°B.80°C.58°D.66°34′

12.若图示太阳高度角为当地一年中最大的太阳高度角，则

A.两极地区的极昼时间将会变短B.地球上的温带范围将会扩大

C.回归线将穿过我国的海南岛D.西风带的南北宽度将会缩小

13.图示时间内相对应的地理现象是

A.澳大利亚混合农业区的农民正在剪羊毛B.从地中海驶往大西洋的船只逆风逆水

C.非洲肯尼亚草原上的斑马正在大规模向南迁徙D.山东北丘洼的土壤盐分处于相对稳定状态

右图为局部经纬线网及太阳高度等值线示意图，读图回答14～16题。

14.图中Ｐ点的地理坐标是

A.70ºＮ，120ºＥ　　　　B.70ºＮ，60ºＷ

C.90ºＮ，60ºW　　　　D.90ºＮ，120ºＥ

15.图中Ｍ点的正午太阳高度是

A.0º，　B.30ºC.60º　D.90º

16.以下四图表示的是该日惠州市某中学操场上旗杆（旗杆立于Ｑ点）杆影端点移动的轨迹和方向，其中正确的是

A　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　C　　　　　　　　　　　D

右图为甲（30°N）、乙两地某日太阳高度变化图，读图完成17～19题。

17.此时太阳直射点的纬度是

A.15°NB.15°SC.0°D.23°26′N

18.甲地在乙地的什么方向

A.正东B.东北C.西北D.东南

19.此时下列说法可能成立的是

A.南极长城站正处在极夜期B.我国华南地区正处在雨季

C.甲地农民正