内容正文:
第二章 宇宙中的地球与地球的运动
第三讲 地球公转及地理意义
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高考总复习 一轮复习导学案 · 地理
第二章 宇宙中的地球与地球的运动
第3课时
正午太阳高度的变化规律 四季更替与五带划分
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高考总复习 一轮复习导学案 · 地理
第二章 宇宙中的地球与地球的运动
核心解读
A
B
命题探究
B
C
C
D
D
B
C
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高考总复习 一轮复习导学案 · 地理
第二章 宇宙中的地球与地球的运动
正午太阳高度的变化规律
(1) 纬度分布规律
正午太阳高度随着太阳直射点的变化而变化。太阳直射点所在纬度,其正午太阳高度为90°,距太阳直射点所在的纬度越近,正午太阳高度越大,越远则越小。二分二至日的正午太阳高度的变化规律如下表所示:
节气
太阳直射点
位置
正午太阳高度的
纬度分布
达全年最大值的
地区
达全年最小值的地区
春、秋分
赤道
由赤道向两极递减
赤道
夏至
北回归线
由北回归线向南北两侧递减
北回归线及其以北地区
南半球
冬至
南回归线
由南回归线向南北两侧递减
南回归线及其以南地区
北半球
(2) 季节变化规律
“来增去减”:太阳直射点向某地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去则减小。
(3) 日变化和年变化规律
①日变化(太阳视运动——以北半球为例)
②年变化幅度
在南、北回归线之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度ΔH=23°26′+φ(φ为当地纬度);在回归线与极圈之间的地区,其正午太阳高度的年变化幅度为46°52′;从极圈到极点之间的地区,其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′。
正午太阳高度的计算
(1) 公式:H=90°-两点纬度差(纬度间隔)
说明:H为所求点的正午太阳高度,90°为太阳直射点的太阳高度,“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”;两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。
当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度:H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°。C点(23°26′S)正午太阳高度:H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23°26′)=56°34′。
(2) 利用光照图求特殊位置的太阳高度
极点的正午太阳高度等于直射点的纬度。
(3) 利用“立竿见影法”求正午太阳高度(见下图)
公式:M=L/tanα。
正午太阳高度的应用
方面
应用
确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时,则为一天的正午时刻,此时当地的地方时是12时
判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时,如果已知当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点纬度相差多少,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地所处的纬度
确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北
方面
应用
判断日影长短及方向
太阳直射点上,物体的影长为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。
日影永远朝向背离太阳的方向。北回归线以北地区,正午的日影全年朝向正北(北极点除外),冬至日日影最长,夏至日日影最短;南回归线以南地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日日影最长,冬至日日影最短;南、北回归线之间的地区,正午日影夏至日朝向正南,冬至日朝向正北,直射时日影最短(等于0°)
方面
应用
计算楼间距、楼高
为了更好地保证各楼层都可获得良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,如下图所示,南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则该地最小楼间距L=h×cotH
方面
应用
计算热水器的安装角度
为了充分利用太阳能,应调整太阳能热水器集热板与楼顶平面之间的倾角(α),使太阳光与受热板成直角。太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余,则α+H=90°时采光效果最佳
四季更替和五带划分
(1) 四季更替和五带的成因
(2) 黄赤交角与五带范围的关系
①黄赤交角的度数=回归线的度数,回归线决定了热带的范围。
②极圈的度数=90°-黄赤交角的度数=90°-回归线的度数,极圈的度数决定了寒带的范围。
③若黄赤交角变化,太阳直射点移动的范围发生变化,则回归线和极圈的度数发生变化,从而导致热带、温带、寒带的范围发生变化。
(2021·浙江卷)我国某中学组织学生对直立物日影变化进行观测,具体做法是:先在一块平坦的地面上直立一根标杆,再以此杆直立点(