正午、午夜太阳高度角
正午太阳高度角及昼夜长短的变化
全球昼夜等长，均为12小时
读图思考二
1、太阳直射在哪个纬度？
北回归线
2、此时，北半球是什么节 气？日期是？
夏至，6月22日前后
3、北半球的昼夜长短有何规律 ？
北半球各地昼长夜短 纬度越高，昼越长 北极圈及其以内出现极昼现象
读图思考三
1、太阳直射在哪个纬度？
南回归线
请你来计算：
秋分日，求赣州（26°N）的正午太 阳高度？冬至日、夏至日呢？
H秋分日=90°-纬度差 =90°-（26°- 0°） =64° H冬至日=90°—(26°+23°26′）=40°34′
H夏至日=90°—（26°—23°26′）=87°26′
太阳直射纬线 日期
正午太阳 高度为90º 的纬线
昼夜长短的变化
1、晨昏线平分地球，经过球心的大圆 ； 2、晨昏线平面与太阳光线垂直 。
1、认识昼夜长短
同一纬线上，昼弧＋夜弧＝24小时
昼弧=夜弧，则昼夜等长
昼弧>夜弧，则昼长夜短
昼弧<夜弧，则昼短夜长
读图思考一
1、太阳直射在哪个纬度？
赤道
2、此时，北半球是什么节 气？日期是？
春分、秋分， 3月21日或9月23日前后
地球公转和自转产生 的地理意义
——正午太阳高度的变化和昼夜长短的变化
一、认识太阳高度
1、太阳高度角
h
太阳光线相对于地平面的夹角
12:00
2、正午太阳高度角 南 H
西 北
东 一天中最大的太阳高度角
请同学们思考下列要求的内容
N C
1、绘图表示C地的地平面 S N 2、绘图表示C地正午太阳高度角
正午太阳高度角的变化及应用
节能建筑
利用正午太阳高度角的变化，可 以设计出更节能的建筑，例如采
用太阳能采暖和制冷系统。
采光优化
通过了解正午太阳高度角的变化， 可以优化建筑物的采光设计，提
高室内光照效果和舒适度。
太阳能利用
太阳能电池板
光伏发电
太阳能发电站的选址与建设
• 太阳能发电站利用太阳能电池板将太阳能转化为电能。为了最 大化太阳能的收集和转化效率，太阳能发电站的选址和建设需 要考虑当地的正午太阳高度角。通常选择在阳光充足、地势平 坦且无遮挡物的地方建设太阳能发电站，以确保太阳光能够垂 直照射到太阳能电池板上，从而提高光电转化效率。
太阳钟
利用太阳光投影的原理，通过太阳光在物体上产生的影子来 指示时间。由于正午时分太阳高度角最大，影子最短，因此 太阳钟通常以正午时分为准点。
日晷
利用太阳光在直立物体上产生的影子来指示时间。日晷的设 计需要考虑当地的正午太阳高度角，以确保准确度。
太阳能热水器的安装角度
• 太阳能热水器是一种利用太阳能来加热水温的装置。为了最大化吸收太阳能，太阳能热水器的安装角度需要与当地的正午 太阳高度角相匹配。在正午时分，太阳光直射地面，此时太阳高度角达到最大值，太阳能热水器的吸热效率也最高。
储热系统设计
结合太阳高度角的变化规律，合理设计储热系统，确保在太阳辐射不足时仍能提供稳定 的热源。
THANKS
感谢观看
正午太阳高度角的变化及 应用
• 正午太阳高度角的基本概念 • 正午太阳高度角的变化对地球的影响 • 正午太阳高度角在日常生活中的应用
• 正午太阳高度角在科学实验中的应用 • 正午太阳高度角在工程技术中的应用
太阳高度等值线(复习)
专题训练 1.下图中a 1.下图中a、b、c、d四点位于同一纬线上。a、b、c三点所在斜线 下图中 四点位于同一纬线上。 为地球上某日部分等太阳高度线，a、b、c三点太阳高度相差 为地球上某日部分等太阳高度线， 10° ef为昏线， 点经度是60° 10°，ef为昏线，e点经度是60°E。读图回答（1）~（3）题。 为昏线 60 读图回答（ （ （1）此时，有关图中各点太阳高度（H） 此时，有关图中各点太阳高度（ 的叙述， 的叙述，正确的是 A.Ha=90° A.Ha=90° C.Hc=20° C.Hc=20° （2）此时，c处地方时是 此时， A.7时20分 A.7时20分 C.晚于7 20分 C.晚于7时20分 晚于 B.19时20分 B.19时20分 D.晚于19时20分 D.晚于19时20分 晚于19 B.Hb=-10° B.Hb=-10° D.Hd=0° D.Hd=0°
（3）此时，下列现象有可能出现的是（ 此时，下列现象有可能出现的是（
）
A.黎明前， A.黎明前，浙江沿海军民正在抗击一次强台风侵袭 黎明前 B.悉尼港东南方一轮红日已从海平面升起 B.悉尼港东南方一轮红日已从海平面升起 C.纽约街头华灯初上， C.纽约街头华灯初上，一群工人正在庆祝国际劳动节 纽约街头华灯初上 D.巴格达某中学的一班同学正在体育课上踢足球 D.巴格达某中学的一班同学正在体育课上踢足球
例题：下面为地球上某一时刻太阳高度分布图， 例题：下面为地球上某一时刻太阳高度分布图，图 中粗线为等太阳高度线，回答1—5题。 中粗线为等太阳高度线，回答 题 1、此时北京时间为 、 月 日 时。 2、A点此时的太阳 、 点此时的太阳 高度与A点的正午太 高度与 点的正午太 阳高度角的差值是 。
1、6月22日4点 22日 2、19.5° 19.5°
夏至日各时段太阳高度角及太阳方位角
夏至日各时段太阳高度角及太阳方位角太阳高度角还是太阳方位角，都跟纬度有关，不确定所在地计算出来的结果都会大大不同。
夏至日太阳到达北回归线上，在北回归线上，太阳高度角在正午（12:00）是九十度。
但是随着纬度的增加，太阳高度角越来越小。
在北极点而上，太阳高度角是0,也就是说在地平线上。
北半球的其他地点，其各时段的太阳高度角从日出时分的0°，到正午时分的最大角度，再到日落时的0度。
太阳高度角在0°到（所在地的维度-23°26′）之间变化。
太阳高度角简称为“太阳高度”(其实是角度)。
太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。
我们用h来表示这个角度，它在数值上等于太阳在地球地平坐标系中的地平高度。
一般时间太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。
太阳赤纬（与太阳直射点纬度相等）以δ表示，观测地地理纬度用φ表示（太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负），地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：sinh=sinφsinδ+cosφcosδcost太阳高度是赤道冬至日的太阳高度为:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°太阳绕银河系中心公转，绕银河系中心公转周期约2.5×10⁸年。
银河系中心可能有巨大黑洞，但它周围布满了恒星，所以看上去象"银盘"。
这些恒星都绕"银核"公转。
与地球公转不同，这些恒星公转每绕一周离"银核"会更近。
根据太阳活动的相对强弱，太阳可分为宁静太阳和活动太阳两大类。
宁静太阳是一个理论上假定宁静的球对称热气体球，其性质只随半径而变，而且在任一球层中都是均匀的，其目的在于研究太阳的总体结构和一般性质。
在这种假定下，按照由里往外的顺序，太阳是由核心、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成。
光球层之下称为太阳内部;光球层之上称为太阳大气。
正午和午夜太阳高度的判读
午夜和正午太阳高度的判读近年来，在地理高考和各种模考中经常出现午夜太阳高度和正午太阳高度的计算问题，如"立竿见影"测当地地理坐标、合理楼距的计算、太阳热水器的安装、室内采光、影子长度的计算等等。
正午太阳高度角计算公式H=90°-|φ+δ|结合地方时换算已为大家所熟知，但是许多学生却对此公式应用的灵活性掌握不好，导致错误较多，究其原因，是缺少自己亲自动手进行推导所致。
以下步骤可以引导大家进行简单的数学推理：假设P点是北半球北纬φ度纬线上的一点，则当太阳直射点在北半球北纬δ度（0<δ≤23°26’）纬线上时（如图1）解直角三角形很容易得出H=90°-|φ-δ|；而当太阳直射点在南半球南纬δ度（0<δ≤23°26’）纬线上时（如图2）解直角三角形很容易得出H=90°-|φ＋δ|当太阳直射点在赤道时（如图3）解直角三角形很容易得出H=90°-φ因此，正午太阳高度角计算常被老师总结为：H=90°-|纬度差|①已知点与太阳直射点在赤道同侧时（即该点夏半年），纬差为已知点与直射点之差的绝对值：H=90°-|φ-δ|②已知点与太阳直射点在赤道两侧时（即该点冬半年），纬差为已知点与直射点之和的绝对值：H=90°-|φ+δ|③当太阳直射点在赤道上时（即春秋分日时），纬差为已知点的纬度：H=90°-φ通过上面的分析，应该有所理解。
下来我们来回归主题：午夜太阳高度，即0点太阳高度了；正午太阳高度，即12点太阳高度，只有在极昼圈及其以内才会有午夜太阳高度。
那么午夜太阳高度、正午太阳高度以及太阳直射点的纬度之间有什么样的关系呢？首先，我们必须了解太阳高度这个概念，对于大多数学生而言，感觉很简单，其实只是死记硬背了一些知识，而并不懂相关的原理。
太阳高度角是太阳光线与地平面的夹角，在日期一定的情况下，太阳直射点是固定的，所以太阳光方向不变（如上图所示），但是随着纬度的变化，不同纬度地平面并不相同，所以引起高度角的变化，这也就是课本上总结出的正午太阳高度随纬度的变化规律:从直射点向南北两侧递减。
正午太阳高度角
（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. （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.澳大利亚播种冬小麦 D.云南省昼短夜长
B
D七层东部
D
例2：下图为甲乙两地，6月22日和12月22日等高旗杆正午的影 长及朝向。 (1)甲乙两地对比（ B ）
4．正午太阳高度的概念：一日内最大的太阳高度。
5．正午太阳高度变化的原因？ 地球公转时存在黄赤交角，引起太阳直射点 在纬度上的周年变化。
6、 正午太阳高度角的变化 (1)同时间不同地点（纬度变化）： 从直射点向南北两侧正午太阳高度角逐渐减小。 同时间不同纬度地区的正午太阳高度角大小只与 当地与太阳直射点所在纬线的距离有关。
∵弧OP=OQ。 ∴
OQ最长时，OP经度差最大。 即X（直射点纬度）最大，为23.5，Q=47°。 ∴OP=OQ=47° 即O点往西47°，153°E。
例7（ 2007年宁夏卷）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）。 (1)可能反映学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是（ A．① B．② C．③ D．④ （2）当②地正午太阳高度达到最大时（ D ） A. 地球公转速度较慢 B. 其他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
C
例8.图1为甲、乙、丙三地6月22日至12月22日等高旗杆 正午影子变化曲线和朝向示意图。
N
影 子 朝 向 影 子 长 度
正午太阳高度 90° ① ② ③9 月 23 日 12 月 22 日
0米
④
丙
冬至日
春分日 图2
夏至日
太阳高度角
太阳高度角(Solar elevation angle)的定义太阳光线与地平面之间的夹角，称为太阳高度角。
规定：0°≤h≤90°2、太阳高度角的计算方法某地（φ）、某日（δ）、某时（t）的太阳高度角为：Sinh=SinφSinδ+CosφCosδCost特别地，t=0°时，h=90°-φ+δ太阳高度太阳高度，是教材第一单元知识的核心概念之一。
现行教材中，没有太阳高度的概念图形，只有简单描述：太阳高度，指太阳光线与地平面的夹角，即太阳在当地的仰角，又称太阳高度角。
这样的描述对于学生是抽象的。
在日常生活中，学生有太阳高度及其变化的直观感受，但并没有形成概念，如何使学生把日常观察到的熟悉现象，从感性认识提升到形成概念，是学习正午太阳高度纬度分布与季节变化规律首先要解决的问题。
在课堂学习正午太阳高度的变化一节知识前，布置学生观测课前某日8时、10时、12时、14时、16时的太阳高度。
让学生主动去思考“什么是太阳高度”、“怎样测量太阳高度”，激发学生主动探究地理问题的热情和兴趣。
在“立杆测影”的观测活动中，感受“太阳光线”、感悟“太阳高度”的概念，形成图2所示的太阳高度的“概念图像”。
图2 太阳高度，指太阳光线与地平面的夹角，即太阳在当地的仰角，又称太阳高度角这种概念图形及构建的思想方法，可以解决许多实际问题，如分析关于不同纬度热水器集热板的倾角大小及季节变化；在建筑楼房时，为了保证后楼一楼常年得到充足的光照，两楼的距离等问题。
详析太阳高度角知识江苏/王晨光一、太阳高度角与正午太阳高度角的概念太阳高度角是我们观察太阳时的仰角，也就是太阳光线与地面之间的夹角（如图1所示）。
由于地球的自转，造成太阳东升西落，太阳高度角在一日内不断发生变化（如图2所示）；正午（地方时为12时）太阳位于上中天时，太阳的高度角达到最大值H，我们将此时的太阳高度角称为该日的正午太阳高度角。
二、（正午）太阳高度角的时空分布规律1. 太阳高度角的分布规律（1）某时刻的空间分布如下图所示，此时刻太阳直射点A的太阳高度角为90°，从直射点向四周，随着球面的弯曲，太阳高度角递减，呈同心圆状分布，晨昏线上的太阳高度角为0°。
6 我地球的公转及正午太阳高度角
00
23026S
66034S 900SFra bibliotek冬至日：
正午太阳高度
900
夏至日
冬至日
900N 66034N
23026N
00
23026S
66034S 900S
二分日：
正午太阳高度
900
夏至日 二分日
冬至日
900N 66034N
23026N
00
23026S
66034S 900S
3、正午太阳高度角的变化：
（1）正午太阳高度的纬度分布规律： （2）正午太阳高度角的季节变化规律： 丰城？？ 回归线之间的地方： 回归线上： 回归线至极点之间： （3）正午太阳高度角的日变化规律： 极点地区：
（1）夏至时，B地的正午太阳高度为 21° 。34′ （2）在A、B、C、D四地中，纬度最高的是 D 地。
（4）计算楼间距 为什么要计算楼间距呢？ 楼间距问题实际是一个影长的问题。 其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后 一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的 底层为标准）。
后楼
前楼
h
某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆。 OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季 节发生变化，6月22日缩短为零。M处有一棵树， OM垂直于OP。读图丁回答：
12 22 （1）＿＿月＿＿日 OP最长，
（2）M处的树位于旗杆 正东 的＿＿＿方向，其精确 23°26′N 的纬度是＿＿。
甲、乙、丙是地处不同纬度的三座房屋二至日的阳光照 射情况（a或b），读图后回答 17．对三地的位置判断正确的是（ D ） A．三地都位于北半球 B．甲地位于赤道与南回归线之间 C．乙地位于南温带 D．丙地位于南温带
太阳高度角与昼长的知识
右图是①②③④四个不同地点某日的太阳高度日变化图。四图 中只有一个地点位于南半球，读图回答： ⑴位于南半球的地点是 ， 理由是 。 ⑵②线所代表的地点是 ，假 如该日太阳直射点的纬度是已知 数φ，H2的数值是 ， ③所在的纬度位置是北纬 。 H3是 。 ⑶④地的位置是 ， 理由是 。
北极-----太阳高度角无日变化
3、正午太阳高度时空分布规律： ⑴纬度变化规律：（同一天，不同纬度地区） 正午太阳高度从太阳直射点所在的纬线向其两侧的高纬 度与低纬度递减。即离太阳直射点愈近的地点，正午太 阳高度愈大；反之亦然。
⑵季节变化规律：（同一地点、不同季节） ①夏季太阳高度角较大，冬季太阳高度角较小。 ②当太阳直射点向这个地点移动时，这个地点的正午太阳 高度角不断增大；反之亦然。 ③热带地区直射时最大，达900。
图4所示区域在北半球。a为纬线，b为晨昏线，b线M点 纬度值最大，N、P两点纬度值相等，回答10-11题。
B 10. M点的纬度最低为 A. 71. 5°N B. 66. 5°N C. 61. 5°N D. 56. 5°N 11. 若Q、 R两点相距60个经度，且R点为30°E，图示 区域为夏半年。此时北京时间为 B A. 6时 B. 8时 C. 18时 D. 20时
钟点
关于相切纬线： 任意时刻，与晨昏线相切纬线有两条，南北半球各一条， 有一条刚好极昼，有一条刚好极夜． 相切纬线的纬度与太阳直射点的纬度存在互余关系： 切＝９０－ 取值范围：６６0３４` 切 ９０0 相切纬线的正午太阳高度角： 刚好极昼纬线：Ｈ切＝２ 刚好极夜纬线：Ｈ切＝００
正午太阳高度角的计算公式： H=90—| — | 式中： H为计算地正午太阳高度角 为地理纬度 为太阳直射点纬度 其中：| — |含义为计算地与太阳直射纬 线的纬度差，取绝对值。计算地与太阳直射纬线的 纬度相差多少度，则太阳高度角就会相差多少度。 例题：6月22日某地正午，旗杆影长等于旗杆长度的地点， 纬度可能是 和 。请绘图解答。
一年中正午太阳高度角的变化规律和影子
一年中正午太阳高度角的变化规律和影子正午太阳高度角是指太阳在正午时刻的高度与地平线的夹角。
太阳高度角的变化规律与影子息息相关。
下面将详细介绍太阳高度角的变化规律和与之相关的影子现象。
正午太阳高度角的变化规律是由地球自转和公转引起的。
地球自转是指地球绕自身轴线旋转一周所需要的时间，约为24小时。
而地球公转是指地球绕太阳运行一周所需要的时间，约为365.25天。
由于地球轴线与地球公转轨道平面有倾斜角度，使得太阳在不同季节和不同地点的高度角发生变化。
在北半球，夏至时太阳高度角最高，冬至时太阳高度角最低。
夏至时，太阳直射点位于北回归线上，此时北半球阳光照射时间长，太阳高度角最高，正午太阳直射点到地球表面的垂直角度最大。
冬至时，太阳直射点位于南回归线上，此时北半球阳光照射时间短，太阳高度角最低，正午太阳直射点到地球表面的垂直角度最小。
在赤道附近的热带地区，太阳高度角变化不大，因为直射点位于赤道附近，阳光照射角度较大，正午太阳高度角相对较高。
而在极地地区，夏季时太阳高度角很低，甚至太阳不曾落山，形成极昼现象；冬季时太阳高度角更低，太阳在地平线以下，形成极夜现象。
太阳高度角的变化对影子的形成和长度有直接影响。
当太阳高度角较高时，物体投射的影子较短；当太阳高度角较低时，物体投射的影子较长。
这是因为太阳光照射到物体上时，由于太阳光线的入射角度不同，形成的影子长度也不同。
太阳高度角的变化导致影子在一天中的长度发生变化。
在正午时刻，太阳的高度角达到最大值，此时物体投射的影子最短。
当太阳高度角较低时，物体投射的影子较长。
这一现象在日常生活中经常可以观察到。
例如，当太阳升起时，由于太阳高度角较低，人们的影子很长；而当太阳逐渐升高至正午时，人们的影子逐渐变短；当太阳开始下山时，人们的影子再次变长。
影子的长度还受到物体的高度和太阳的位置的影响。
当物体高度较低时，影子较长；当物体高度较高时，影子较短。
当太阳位于东方时，物体的西侧投射出较长的影子；当太阳位于西方时，物体的东侧投射出较长的影子。
太阳高度等值线(复习)
（二）判断晨昏线： 1、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。太阳直射点以西最大的半圆为晨线，以 东最大的半圆为昏线。
C A D B
2、有标注太阳高度 （1）最外侧大圆圈数值为0°，则为晨昏线。 （2）最外侧大圆圈数值不为0°，则表示昼半球 的一部分。 30° 0°
2、当太阳直射α °S时，南极点与最南端的距
离为太阳直射的纬度数，此时图上没有北极点。
15 °S
S
（四）确定季节（时间）
1、由太阳直射的纬度判断季节。
2、图中的圆心为太阳直射点，过该点的经线的 地方时是12时。特别注意，当太阳直射点 不在赤道上时，这条经线不是同一条经线。 而是两条正相对的经线，其中与直射经线 (12时) 正相对的经线，地方时是0时。
N
（五）确定经纬度坐标
1、就南北半球而言，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。 E点在
45°S
2、就东西方向而言
（1）太阳直射赤道时，则赤道上太阳高度相差多少度。 经度就相差多少度。
C A O D E B
（2）太阳直射其他纬度，则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。
A D
C
B
C A
D
B
（三）确定极点位置：
太阳直射的经线上，南北跨度180°。
1、太阳直射赤道时，直射经线上最北端为北 极点。直射经线上最南端为南极点。 N
C A
D
B
S
2、当太阳直射α °N时，北极点与最北端的 距离为太阳直射的纬度数，此时图上没有 南极点。
N
A
· 北极
C
0
太阳高度角正午
北回归线以北的地方，房屋朝南
3、判断日影长短及方向 4、计算所在地纬度
正午太阳高度越大，日影越短， 且日影背向太阳。
5、计算楼距
一般纬度较低的地方，楼距较小。
6、计算太阳能热水器的安装角度
7、判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度。
阳坡正午太阳高度大，同一自然带分布海拔较高
例1、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9所示），在甲楼顶层 GPS测得纬度为31.8366 º、经度为117.2179 º、高度为96m。
(2)不同时间同一地点（季节变化）：正午太阳高度 角随太阳直射点的移动而变化(以北半球为例)。
①春秋分：太阳直射赤道，正午太阳高度角从赤道 向两极递减，对于北回归线以北的某点A，其正午太 阳高度角为∠S1AB。
②夏至日：太阳直射点在北回归线，正午太阳高度角从北回归 线向两侧递减。某点A正午太阳高度角为∠S2AB。 ③冬至日：太阳直射点在南回归线，正午太阳高度角从南回归 线向两侧递减。某点A正午太阳高度角为∠S3AB。
2.数学计算公式 H=90°-∣纬度差∣ Ha=90°-∣23.5°S + X∣ ∴ 3.5°=90°-∣23.5°S + X∣ ∴ X=63°N
太阳高度与物体影长关系（L= H·cotα）， 建筑物合理的间距
北楼
L
南楼
H
北
东 南
西
确定太阳能热水器与地面的倾角： 倾斜角（β）与正午太阳高度（α）呈互余关系，即 α+β=90º
则：
HP=90-（Q-X） HQ=90-X
∵ HP=HQ ∴X=Q-X
图解法：Q=2X
∵弧OP=OQ。
太阳高度线
23.5°N ° 2.B处的日影朝向 2.B处的日影朝向 A A．甲 B．乙 ． ． C．丙 D．丁 ． ．
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综合训练： 综合训练：
L1 L2
读等太阳高度线图， 1.读等太阳高度线图， 回答问题 ①晨昏线判断： 晨昏线判断： L1是 晨线， 是 L2是 昏 线。 是 ②板块名称： 板块名称： A 亚欧板块 ， B 印度洋板块 ， C 亚欧板块
下图为地球某时刻太阳高度分布示意图，图中 下图为地球某时刻太阳高度分布示意图， 粗线为等太阳高度线 1、北京时间 、 A.7时 B.15时 时 时 C.17时 D.21时 时 时
2、若①②经度相同，②③纬度相同，则此刻的 、 ①②经度相同，②③纬度相同， 经度相同 纬度相同 太阳高度 A.① B.① C.② D.① A.①＜③ B.①=② C.②=③ D.①＞②
分布规律： 分布规律：
若把地球看作正球体， 若把地球看作正球体，太阳高度在 地表的分布呈同心圆状从直射点向晨昏 同心圆状从直射点向 地表的分布呈同心圆状从直射点向晨昏 递减。 线递减。
1、右图为地球上某一时 刻等太阳高度分布图． 刻等太阳高度分布图． 据此回答1 据此回答1—2题。 (1)． (1)．图中同心圆表示晨 昏线的是 A．0°等值线 23°26′等值线 B．23°26′等值线 66°34′等值线 C．66°34′等值线 90° D．90°等值线 有关此刻太阳高度分布规律的叙述， (2) 有关此刻太阳高度分布规律的叙述，正确的是 A．从太阳直射点向四周降低 B．从北回归线向四周降低 C．从太阳直射点向两极递减 ． D．从北回归线向两极递减 ．
太阳高度角的另类解题技巧
山重水复疑无路，柳暗花明又一村——太阳高度角的另类解题技巧地球运动及其意义历年来都是高考的重点，同时也是学生在学习过程中的难点。
许多学生甚至把课本和资料上的内容全部背了，但每次模拟考试仍然难以越过这个坎。
原因就在于课本上的东西都是一些最基础、最简单的规律现象，而考试的要求已不再是考查背下了多少，而是理解了多少、能够灵活运用的有多少。
所以除了记住课本上的基本理论，更要注重的是对其基本理论的理解。
因此就需要对课本上的基本理论加以细读、钻研、寻找问题、发现规律，只有这样才能够驾驭于试题之上，才能在高考中处于不败之地。
下面就以太阳高度角为例来求解某一类特殊的试题。
太阳高度角的变化是由直射点向四周递减，等太阳高度角线是以直射点为圆心的同心圆。
它的中心是直射点，它的最外围是晨昏圈，能很好地反映某一时刻太阳高度的全球分布状况；正午太阳高度角是由直射点向南北两侧递减，直射点太阳高度角为90°，离直射点越远，太阳高度角越小。
正午太阳高度角的计算公式：H=90°－（两地纬度差）注：“两地纬度差”是指太阳直射点的纬度和所求地的纬度相差多少纬度数 而正午太阳高度角的季节变化规律课本上写得很详细，这里就不再重复累赘。
如果我们在解题中只根据正午太阳高度角的变化规律和正午太阳高度角的计算公式那是远远不够。
比如下面一题很多同学肯定是无从下笔。
如图1：该图表示北半球某日某一纬度上一天中太阳高度角的变化情况，求：太阳直射点的纬度和该地的地理纬度。
如果我们只根据课本上正午太阳高度角的变化规律，那么只能够从图中知道该地在北半球，而且出现了极昼，正午12点的时候太阳高度角为20°，午夜太阳高度角为10°。
但是要求当地的纬度和直射点的纬度那就很难找到突破口了，甚至可能还有人会说条件欠缺。
时间 1015 20 25 0 6 12 18 24 图1 太阳高度角那么要解决这一类与太阳高度角有关的问题时，我们除了熟悉课本上所讲的正午太阳高度角的变化规律外，还需进一步去探讨不同纬度同一季节正午太阳高度的变化和同一纬度不同季节正午太阳高度角的变化；以及正午太阳高度角的变化和纬度存在一种什么样的关系？正午太阳高度角和太阳高度角又有什么内在的联系呢？图 2如图2、3，从图2、图3中我们不难发现，另外关于一些与太阳高度角隐含的条件：一、在晨昏线上，太阳高度角等于零度，白昼太阳高度角大于零度，黑夜太阳高度角小于零度；如图3中北极圈上，午夜时分的太阳高度角即为零度，而黑夜部分太阳高度角为负；二、从正午太阳高度角的计算公式，我们可以发现，正午太阳高度角的计算只跟直射点和所求地的纬度有关，而且在同一经线圈上纬度相差一度，其太阳高度角亦相差一度；如：图3所示，当太阳直射在北回归线上时，北纬30°正午太阳高度角H=83°26′与北纬60°正午太阳高度角H=53°26′的差就等于两地的纬度差，即30度；三、极点的太阳高度角等于直射点的地理纬度；从图3我们可以看出，此时北极上的太阳高度角也为23°26′等于太阳直射点；四、同一纬线圈上某一时刻的正午的太阳高度角与其对应的经线圈上的午夜太阳高度角之和的一半等于极点的太阳高度角，也等于直射点的地理纬度。
【2019年整理】太阳高度等值线复习
2、当太阳直射α °S时，南极点与最南端的距
离为太阳直射的纬度数，此时图上没有北极点。
15 °S
S
（四）确定季节（时间）
1、由太阳直射的纬度判断季节。
2、图中的圆心为太阳直射点，过该点的经线的 地方时是12时。特别注意，当太阳直射点 不在赤道上时，这条经线不是同一条经线。 而是两条正相对的经线，其中与直射经线 正相对的经线，地方时是0时。
N
（五）确定经纬度坐标
1、就南北半球而言，太阳直射的经度上， 太阳高度角相差多少度，纬度就相差多 少度。 E点在
45°S
2、就东西方向而言
（1）太阳直射赤道时，则赤道上太阳高度相差多少度。 经度就相差多少度。
C A O E B
D
（2）太阳直射其他纬度，则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。
A D C B C
A
D
B
（三）确定极点位置：
太阳直射的经线上，南北跨度180°。
1、太阳直射赤道时，直射经线上最北端为北 极点。直射经线上最南端为南极点。 N
C A D B
S
2、当太阳直射α °N时，北极点与最北端的 距离为太阳直射的纬度数，此时图上没有 南极点。
N
A
· 北极
C
0
D
B
夏 至 日 全 球 太 阳 高 度 等 值 线 图
例题：右图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，读图后回答1—2题。 1．此时北京时间是 1160E 北京 0N 40 A．12时 • B．0时 C C．12时16分 D．11时44分 ●M ●N 2．M、N两地的经度差 800 A．大于10° A 700 B．小于10° C．等于10° D．可能大于10°，也有可能小于10°
太阳高度专题,日出、日落、正午太阳方位, 太阳视运动图,太阳高度角的分布.
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）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°。
正午太阳高度角的变化规律(wl)
北极圈
北温带
北回归线
赤热 带 道
南回归线
南温带
南极圈
南寒带
900
气候特征
终年严寒 四季分明
终年炎热
四季分明 终年严寒
【典型例题】
1.冬至日正午太阳高度由下列哪个地区向两侧
递减（ A ） A.南回归线 B.北回归线
C.赤道
D.北极圈
2.在下列各纬度处，一年之中既没有太阳直
射，又没有极昼极夜现象的是（ C ）
其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准如下图图中h为正午太阳高度一般取当地的最小值
地
球
公
——
转
正地
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ午理
太意
阳 高
义
度
的
变
化
本节学习目标：
（1）正午太阳高度角的变化规律；
（2）太阳直射点的移动与正午高度变化的 关系；
（3）用正午太阳高度的变化处理楼间距问 题、太阳能热水器问题
2.正午太阳高度分布规律：
夏至日：由北回归线 向南北两侧 递减。
北回归线以北地区达 到一年中的最大值， 南半球各地达到一年 中的最小值。
二、正午太阳高度的变化
正午太阳高度分布规律：
冬至日：由南回归线向 南北两侧递减。
南回归线以南地区 达到一年中的最大 值，北半球各地达 到一年中的最小值。
北半球夏至日
二、正午太阳高度的变化
正午太阳高度分布规律：
二分日：由赤道向南北 两侧递减。
正午太阳高度的变化
直射 直射 直射
正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减
【典型例题】
1.北半球夏至日，下列城市正午太阳高度由大 到小的排列正确的是（ C ） A．广州、北京、哈尔滨、杭州 B．哈尔滨、北京、杭州、广州 C．广州、杭州、北京、哈尔滨 D．哈尔滨、广州、北京、杭州
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关于极昼地点午夜太阳高度的探讨
——从正午太阳高度和一道高考模拟题引发的思考
关键词：正午太阳高度，午夜太阳高度，极昼
内容简介：本文从正午太阳高度角公式的推导和一道高考模拟题引发的思考说开去，推导出来极昼地点午夜太阳高度计算公式，并且进行推论得出较为实用的地理结论与原理，对于太阳视运动的知识是一个补充和提高。
近年来高考中对于正午太阳高度的计算与应用能力的测试成为一大亮点，如合理楼距的计算、太阳热水器的安装、室内光线的照射、影子长度的计算等等。
正午太阳高度角计算公式H=900-|φ+δ|已为大家所熟知，但是许多学生却对此公式应用的灵活性掌握不好，导致错误较多，究其原因，是缺少自己亲自动手进行推导所致。
以下步骤可以引导大家进行简单的推理：
假设P点是北半球北纬φ度纬线上的一点，则当太阳直射点在北半球北纬δ度（0<δ≤23026’）纬线上时（如图1）解直角三角形很容易得出H=900-|φ-δ|；
而当太阳直射点在南半球南纬δ度（0<δ≤23026’）纬线上时（如图2）解直角三角形很容易得出H=900-|φ＋δ|
当太阳直射点在赤道时（如图3）解直角三角形很容易得出H=900-φ
因此，正午太阳高度角计算常被老师总结为：H=900-|纬差|
①已知点与太阳直射点在赤道同侧时（即该点夏半年），纬差为已知点与直射点之差的绝对值：H=900-|φ-δ|
②已知点与太阳直射点在赤道两侧时（即该点冬半年），纬差为已知点与直射点之和的绝对值：H=900-|φ+δ|
③当太阳直射点在赤道上时（即春秋分日时），纬差为已知点的纬度：H=900-φ
然而，当我遇到了这样一道高考模拟题时，却引起了我对极昼地区午夜太阳高度的许多思考。
如图所示是某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角，据此判断1～2题。
1、该地的纬度位置是（）
A、700N
B、750N
C、700S
D、750S
2、这一天，太阳直射点的纬度位置是（）
A、150N
B、200N
C、150S
D、200S
由图分析该点太阳高度350时（b光线），太阳位于该点正南方向，太阳高度50时（a光线），太阳位于该点正北方向，而图表示的是该点一天中太阳不同时刻的高度，因此根据太阳视运动特征，可知该点只有在北极圈到北极点之间，并且出现极昼时才有可能出现图示状况。
但是，只利用正午太阳高度公式，根据图中所给信息同时求得太阳直射点与该点的地理纬度，是完全没有可能的。
是不是存在午夜太阳高度公式呢？答案是肯定的。
经过一番思考之后，我认为如果将正午太阳高度看成是一地地方时12点时（上中天）的太阳高度，那么当一个地点在出现极昼的时间内，该地地方时零点时（下中天）太阳高度就为午夜太阳高度（如图4）。
计算公式推导如下：
假设北半球一点P在北纬φ度（66034′≤φ≤900）,太阳直射点在北纬δ度（00≤δ≤23°26′），此时P点出现极昼现象（如图5）
在上图中太阳光线是平行照射地球的，MR为P点的地平圈，PK为P点所在纬线的延长线，MO为赤道的延长线，N、S为两极点；H0 为P点午夜太阳高度角，即∠LPR。
在上图中由于太阳光线平行，PK与赤道面平行，所以∠LPK=δ，∠RPK=∠RMO，又因为在RT△OPM中∠RMO=900-φ，所以，H0＝∠LPR＝δ-（900-φ）,即H0＝δ+φ-900。
对于该公式用地理术语来表达为：极昼地点午夜太阳高度为该点地理纬度与直射点纬度之和与90度的差。
验证：
①当H0=00时（太阳视运动轨迹与地平圈相切），δ+φ=900即极昼地区最低纬线圈度数与太阳直射点纬度数互余。
②当φ=900时，H0＝δ即在极点上看，太阳周日视运动圈与地平圈总是平行的，一天中太阳高度没有变化，总是等于太阳直射点的纬度，只是随时间变化在天空中的位置不同。
而以上两点是我们早通过其他途径证明了的正确结论。
推论：
对于出现极昼的地点来说，正午太阳高度公式直接可以写成H=900-φ+δ，那么与午夜太阳高度公式H0＝δ+φ-900联立即可得出以下推论：
①H＋H0＝2δ即极昼地区某地一天中正午太阳高度与子夜太阳高度之和总是等于当日直射点纬度的2倍，还等于极点上太阳高度的2倍。
假如H0=00时，则有H＝2δ,即极昼地区最低的纬线圈的正午太阳高度等于太阳直射点纬度的2倍。
②H-H0＝1800-2φ即太阳视运动周日圈最高点与最低点之间的差别，或者说一天中太阳高度的变化幅度主要与纬度、日期有关。
就地区而言，总的规律是由极昼地区最低的纬度向极点方向递减。
经过这样的推导，诸如以下题目的解决就易如反掌了：
右图为北半球甲、乙两地某日“太阳运动轨迹图”，图中O表示地平图，箭头为太阳视运动方向，∠1=∠2=23°，据此回答3—4题：
3．甲地的地理纬度是
A．67°N B．23°N C．46°N D．90°N
4.乙地的正午太阳高度为
A．67°B．23°C．46°D．90°。