内容正文:
—— 第一章 第二节 ——
地球运动的地理意义
第 三 课 时
太阳高度角
1、概念:太阳光线与地平面的交角( 即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度。太阳高度的取值范围是0°≤ H ≤ 90°
晨昏线上:太阳高度角=_____
直射点上:太阳高度角=_____
一天中的太阳高度角最大值
出现在当地______,
即地方时__________。
0°
90°
正午
12:00
北
南
西
东
太阳高度角
太阳高度角
H=90°
H=0°
h
H
正午太阳高度纬度变化
日期 直射纬线 正午太阳高度随纬度不同的变化
春、秋分日
夏至日
冬至日
赤道
正午太阳高度由赤道向南北两侧递减
北回归线
正午太阳高度由北回归线 向南北两侧递减
南回归线
正午太阳高度由南回归线 向南北两侧递减
同一时刻,不同地点正午太阳高度的差异
正午太阳高度的纬度变化规律
23°26´N
23°26´S
66°34´N
66°34´S
90°N
90°S
90°
60°
30°
0°
0°
二分日
夏至日
冬至日
(1) 纬度相同的地点,正午太阳高度相同(同纬等高)
(2) 离直射点纬度越近,正午太阳高度越大(近大远小)
(3) 距直射点纬度相同的两地,正午太阳高度相同 (对称等高)
正午太阳高度纬度变化
正午太阳高度季节变化
同一地点,不同季节正午太阳高度的差异
N
S
A
思考:读图,比较A点在二至二分日正午太阳高度角的大小。
A点正午太阳高度角大小:夏至日>春、秋分日>冬至日
A'
(夏至日)
N
S
A
太阳直射
光线
(春、秋分日)
N
S
A
太阳直射
光线
(冬至日)
A'
A'
0°
0°
0°
正午太阳高度季节变化
正午太阳高度季节变化规律
N
S
A
B
C
N
S
A
B
C
夏至日
冬至日
一年中最大值区域
一年中最小值区域
一年中最大值区域
一年中最小值区域
夏至日:北回归线及其以北各纬度(A点以北),正午太阳高度达到一年中的最大值;南半球各纬度(C点以南),正午太阳高度达到一年中的最小值。
冬至日:南回归线及其以南各纬度(B点以南),正午太阳高度达到一年中的最大值;北半球各纬度(C点以北),正午太阳高度达到一年中的最小值。
正午太阳高度计算
正午太阳高度可以按公式
H=90°- | 当地纬度 ± 直射点纬度 |
同—异+
若两点在同一半球,用较高纬度减去较低纬度;若两点分属于南、北半球,则将两点的纬度求和。
地点 纬度 正午太阳高度
夏至日 春分日
秋分日 冬至日
北京 约40°N
海口 约20°N
[ 举个栗子 ]
73°26′
50°
26°34′
8°26′
70°
46°34′
8
当某地太阳高度达一天中最大值时,此时日影最短,地方时是
12时
为了获得更充足的太阳光照
在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,因此房屋坐北朝南;
在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,因此房屋坐南朝北。
日出
北
南
北半球
正午太阳高度应用
①确定地方时
②确定房屋的朝向
正午太阳高度应用
③判断日影长短
太阳直射
23°26′N
N
太阳直射
23°26′S
23°26′N
0°
太阳直射
23°26′S
S
日影永远朝向背离太阳的方向
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,太阳直射时正午日影最短(等于0)
日影永远朝向背离太阳的方向
北回归线以北的地区,
正午日影全年朝向正北(北极点除外),冬至日正午日影最长,夏至日正午日影最短
日影永远朝向背离太阳的方向:南回归线以南的地区,
正午日影全年朝向正南(南极点除外),夏至日正午日影最长,冬至日正午日影最短
正午太阳高度越大,日影越短,正午太阳高度越小,日影越长,
正午太阳高度应用
④确定楼距、楼高
为了使楼房底层获得充足的太阳光照,以当地一年中最小的正午太阳高度来计算楼间距。一般来说,纬度较低的地区,楼距较小;纬度较高的地区,楼距较大。前楼的影子最长时,不遮挡后楼一楼的采光最为合适。
23°26′N
N
h
H
L
楼高 h 与楼间距最小值 L 的关系是:
L=h/tanH
正午太阳高度应用
⑤太阳能热水器的倾角调整
为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与地平面之间的倾角,使太阳光与集热板成直角。因此集热板夹角与当日正午太阳高度角互余。
H+α=90°
α =90°-H
α =90°-(90°- 纬度差)
=纬度差
北纬40°在夏至日时太阳能热水器与地面的倾角应该调整为40°-23.5°,在冬至日时倾角应该调整为40°+23.5°。
当堂检测
下图为“我国某地春分日时正午太阳与头顶夹角示意图”。据此回答1~2题。
1. 次日