2027届高三地理一轮复习正午太阳高度角专题
正午太阳高度角专题
1. 知识目标
• 区分太阳高度与正午太阳高度，掌握三者空间数值关系（昼/夜/晨昏线）
• 理解正午太阳高度变化的根本成因
• 熟练掌握全球时空分布规律，区分三类纬度带变化特征
• 能结合光照图、坐标统计图判读正午太阳高度大小与变化
• 能解释日影、采光、楼间距、太阳能调节等生活地理现象
• 能结合晨昏线、直射点移动进行综合题型解题
• 区域认知：能区分不同纬度区域正午太阳高度变化差异
• 综合思维：结合公转、黄赤交角、纬度多要素分析变化规律
• 地理实践力：能用地理原理解决生活中的光照、建筑、能源问题
• 人地协调观：理解人类生产生活顺应自然光照规律的布局原则
【知识梳理】
一、核心概念
1. 太阳高度：任意时刻，太阳光线与当地地平面的夹角。
• 昼半球：太阳高度＞0°
• 晨昏线（日出、日落）：太阳高度＝0°
• 夜半球：太阳高度＜0°
2. 正午太阳高度（H）：当地地方时12:00的太阳高度，为一天中最大太阳高度。
⚠正午=地方时12时≠区时/北京时间；只有太阳直射的纬线，H=90°。
公式：H = 90° − |当地纬度 ± 直射点纬度|
口诀：同减异加
• 当地纬度与直射点同一半球：纬度相减
• 当地纬度与直射点不同半球：纬度相加
含义：90°减去两地的纬度差，即为正午太阳高度。
三、成因原理（根本逻辑）
黄赤交角存在 → 地球公转 → 太阳直射点在南北回归线之间回归移动 → 全球各地正午太阳高度出现纬度差异+季节差异。
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正午太阳高度由太阳直射纬线向南北两侧递减。
• 夏至日：直射北回归线，北回归线H=90°，向南北递减
• 冬至日：直射南回归线，南回归线H=90°，向南北递减
• 春秋分：直射赤道，赤道H=90°，由赤道向两极递减
一日内，同一纬线各地正午太阳高度相同。
• 北回归线及其以北地区：夏至最大、冬至最小
• 南回归线及其以南地区：冬至最大、夏至最小
• 回归线之间地区：一年两次直射（两次90°）
• 回归线上：一年一次直射
当某地太阳高度达一天中最大值时,地方时是12时
2.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（坐北朝南）
南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北（坐南朝北）
回归线之间，房屋朝向要兼顾冬夏光照
3. 日影长短与朝向
• 日影与H的变化规律：H越大，影子越短；H越小，影子越长，直射点处无影
• 日影一天中的变化规律：日出、日落最长，正午最短
• 日影在两极点变化规律：北极点日影只朝南；南极点日影只朝北
• 除两极点外，影子朝向与太阳直射方位相反
4.楼间距与楼高计算
原则：北半球取冬至日最小正午太阳高度保证底层全年采光
公式：楼间距 L = 楼高h ÷ tanH
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5.太阳能热水器倾角调节
太阳能热水器的安装倾角＝纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度差)
规律：夏小冬大（夏季太阳高，倾角调小；冬季太阳低，倾角调大）
6. 室内采光面积
正午太阳高度越小，阳光斜射越强，室内光照面积越大（冬季采光面积大，夏季小）
【做题步骤】
适配：计算类、比较类、规律分析类、生活应用类所有题型
步骤1：定时间 — 判断节气/日期，确定太阳直射点纬度
步骤2：定半球 — 判断当地与直射点南北半球关系
步骤3：算纬差 — 同减异加，算出当地与直射点纬度差
步骤4：求高度 — 代入公式 H=90°-纬差
步骤5：判现象 — 推导影长、采光、楼间距、倾角、季节变化等结论
• 正午太阳高度最大 ≠ 昼最长（回归线之间地区不成立）
• 正午为地方时12点，不是北京时间
• 只有二分日，正午太阳高度才从赤道向两极递减
• 极夜区正午太阳高度＜0°，无阳光
• 纬度越高，正午太阳高度年变化越大（极圈除外）
【思维导图】
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【模拟练习】
1.图示时刻，直射点的地理坐标为（ ）
A. 23°26′N，45°E B. 23°26′S，45°E
C. 23°26′N，45°W D. 23°26′S，135°W
2.图示时刻（ ）
A. 南半球各地正午太阳高度达到一年最小值 B. 北半球纬度越高，夜越长
C. 绵阳中学操场旗杆正午日影达到一年最长 D. 地球公转速度最慢
3.“晷之两端相直者”指示的方向为（ ）
A. 东西方向 B. 南北方向 C. 东北一西南方向 D. 西北一东南方向
4.如图中能正确表示研学小组测影当日太阳视运动轨迹的是（ ）
A. a B. b C. c D. d
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