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09 正午太阳高度及影长变化
【高频考点微专题精讲】2022年高考地理二轮复习课件
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目
录
CONTENTS
01
必备知识
02
方法点拨
03
典型示例
目
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01
必备知识
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一、太阳高度与正午太阳高度
1.核心概念
太阳高度是指地球上的某个地点太阳光入射方向和地平面的夹角。除极点外,一天中太阳高度是不断变化的:日出时为0°,之后太阳高度逐渐变大,当地地方时为12时最大(正午太阳高度),之后又逐渐减小,日落时为0°,日落后小于0°。
正午太阳高度是指一天中最大太阳高度,即当地地方时为12时的太阳高度。太阳直射点上正午太阳高度为90°。同一天,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧同时递减。
2.二分、二至日的正午太阳高度分布与变化
日 期 太阳直射纬线 正午太阳高度的空间、时间变化
春分、秋分日 赤 道 自赤道向南北两方同时降低,南北半球纬度相同的地方正午太阳高度相同。
夏至日 北回归线 自北回归线向南北两方同时降低;北回归线及其以北地区,正午太阳高度达全年最大值,南半球各地正午太阳高度达全年最小值。
冬至日 南回归线 自南回归线向南北两方同时降低;南回归线及其以南地区,正午太阳高度达全年最大值,北半球各地正午太阳高度达全年最小值。
全球除赤道外,同一纬度地区,昼夜长短和正午太阳高度随季节而变化,使太阳辐射具有季节变化规律;同一季节,昼夜长短和正午太阳高度随纬度而变化,使太阳辐射具有纬度分异规律。
二、物体影长的变化
1.影长的日变化与年变化
一天中,被太阳照射到的物体投下的影长在不断地改变,与一日内太阳高度变化有关。早晨的影长最长,随着时间的推移,影长逐渐变短,中午最短,过中午后它又开始变长;影子的方向在改变,早晨的影子在西方,傍晚的影子在东方。
一年中,正午物体影子的指向和长短随季节变化而变化,与当地的正午太阳高度有直接关系。以北纬30°为例。
秋分—冬至—春分:太阳直射点位于南半球。太阳东南升起,西南落下。正午影长先逐渐变长,冬至日最长,随后逐渐变短。正午物体影子指向北方
春分—夏至—秋分:太阳直射点位于北半球。太阳东北升起,西北落下。正午影长先逐渐变短,夏至日最短,随后逐渐变长。正午物体影子指向北方
2.基本规律
(1)影长变化
极昼范围除外的地区,日出、日落时,太阳高度为零,太阳光线与地平面平行,物体影长最长,趋向于无限长;正午时,太阳高度达一天中最大值,物体影长最短。极昼范围内,午夜时其太阳高度最小,物体影长最长;正午时,太阳高度最大,物体影长最短。
除极点外,一日各地物影长度变化,从日出—正午—日落由最长—逐渐缩短—最短—逐渐变长—最长。极昼的极点上,由于太阳高度没有明显变化,物体影子长度没有明显变化。
正午太阳高度越大,物体影长越短;反之越长。当太阳直射某地时,该地正午物体影子最短,为一圆点;在直射点以南、以北地区,正午时物体影子将随正午太阳高度变小而逐渐变长;在刚出现极夜的纬线上,正午太阳高度为零,可把其正午物体影长视为无限长。
当太阳直射北回归线时,北回归线以北各地正午影长达全年最小值,南半球各地正午影长达全年最大值;
当太阳直射南回归线时,南回归线以南各地正午影长达全年最小值北半球各地正午影长达全年最大值;
当太阳直射赤道时,全球各地日出正东,物影朝西,日落正西,物影朝东;正午时,赤道以北物影向北,赤道以南物影向南,赤道上为一圆点。
当太阳直射北半球时,全球大部分地区日出东北,物影向西南,日落西北,物影向东南;正午时,直射点以北物影朝北,直射点以南物影朝南,直射点上杆影为一圆点。北极点上由于既无自转线速度又无自转角速度,一日内太阳总是在其南方,且太阳高度保持不变,所以物影总是指向南方,且无长度和角度的变化。
当太阳直射南半球时,全球大部分地区日出东南,物影朝向西北,日落西南,物影朝向东北;正午时,直射点以北物影朝北,直射点以南物影朝南,直射点上物影为一圆点。 南极点上由于既无自转线速度又无自转角速度,一日内太阳总是在其北方,且太阳高度保持不变,所以物影总是指向北方,且无长度和角度的变化。
(2)物影的朝向变化
物影的朝向总是与太阳光线的入射方向呈180°夹角(即相反方向)。
三、日晷
1.概念:所谓日晷,就是白天通过测日影定时间的仪器。日晷由晷盘、晷针、底座组成。按摆放角度不同,日晷分为地平式、垂直式和赤道式三类。使用日晷,无论是何种形式都有一根指时针,这根指时针与地平面的夹角必须与当地的地理纬度相同,并且正确的指向北极星,也就是都有一根与地球自转轴平行的指针。观察这根指针在指定区域内的投影