昼夜长短和太阳高度变化

73°26N
26°34S
23°26N 赤道
纬度间隔 50 °
纬度间隔 50 °
图为某地住宅建筑冬夏至日正午日照示意图
1.该地可能是 A.刚果盆地 C.巴西高原
B.撒哈拉沙漠南缘 D.北美洲五大湖地区
【答案】D 【解析】根据某地住宅建 筑冬夏正午日照示意图中 正午太阳高度角相差 46°52′, 且太阳光全是从南方照射 进入房子，可以推出该地 位于北回归线到北极圈之 间的地区，结合选项只有 北美洲五大湖地区符合要 求。
（ B）
2）、楼间距问题
见下图“楼间距示意”，已知我国北方某地区 纬度为α，南北楼高度均为h，求解：为保证北楼 最低层全年都有光照的楼间距最小是多少？
h A楼
H
北
L
B楼
①冬至日影子最长 ②冬至日某地：H＝90° －（α＋23 ° 26’） ③L＝h/tanH
某疗养院（北纬36°34′） ，计划在一幢20米高的楼房 北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一 层一年四季都能晒到太阳。
（1）新楼至少要距原楼多少米？ （2）若黄赤交角变为23°34′，两楼之间的距离将应 如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？
解析：当太阳直射南回归线时，
正午太阳高度角达一年中最小值，
若此时该楼的一层能被太阳照射 的话，则各楼层都能被阳光照射。
正午太阳 高度角
求出此时的正午太阳高度角是
30°，两楼间最小距离应为 x=20/tan30°=34.7 m。黄赤交角
是一天中最大的太阳高度。
太阳光线
太阳高度角
地面
2、正午太阳高度的分布规律 (1)正午太阳高度正纬午度太变阳化高规度律角的变化
二分日：由赤道 向南北两侧递减。
(1)正午太阳高度纬度分布规律
夏至日：由北回归 线向南北两侧递减。
(1)正午太阳高度纬度分布规律 正午太阳高度角的变化
冬至日：由南回归 线向南北两侧递减。
4.正午太阳高度的应用
1）、确定房屋的朝向： 在北回归线以北的地区，正午太阳位于
南方，房屋朝南； 在南回归线以南的地区，正午太阳位于
北方，房屋朝北。
甲、乙、丙是三幅地处不同纬度的三座房屋两至日的阳 光照射情况（a或b)，读图后回答：
对三地位置判断正确的是 A 三地都位于北半球 B 甲地可能位于赤道与北回归线之间 C 乙地位于南温带 D 丙地位于北温带
楼房影子
变大为23°34′，则当地正午太阳
高度变小(29°52′)，楼影变长， 答案:（1）34.7 m
两楼间距应增大。
（2）楼距应增大
3）、太阳能热水器问题
倾角和正午太阳高度角的关系为：α＋h＝90°
例、某校所在地(120ºE、40ºN)安置一台太阳能热水器，为充
分利用太阳能，根据太阳高度的季节变化调整其支架倾角。下
地球公转 黄道 平面
黄赤 交角
太阳直射点 的回归运动
昼夜长短的 季节变化 正午太阳高度的季节 变化
昼夜长短的 纬度 变化 正午太阳高度的纬度 变化
四季
五带
四季的更替
❖天文四季划分法： 夏季 一年中白昼最长，正午太阳高度角最大，获得 太阳辐射最多的季节。 冬季 一年中白昼最短，正午太阳高度角最大，获得 太阳辐射最多的季节。
以春分(3月21日)、夏至(6月21日)、 秋分(9月21日)、冬至(12月21日)作为四季的开始。
❖气象四季划分法：（北半球）
春季（3、4、5月）
夏季（6、7、8月）
秋季（9、10、11月） 冬季（12、1、2月）
天文特征
有极昼极夜现象
北寒带
66.5°N 北 极 圈
无太阳直射 无 极昼极夜现象
►冬至日 太阳直射南回归线，南回归线及其以南
地区正午太阳高度达到一年中最大值，北半 球达最小值
►春秋分 太阳直射赤道，赤道地区正午太阳高度
达到一年中最大值，其他地区介于最大值和 最小值之间
3、正午太阳高度的计算：
θ a
A
H1
B
θ a
A
θ+a
θ+a
H2
C
H1＝ ?90°－（ θ－a ）
H2 ＝ ?90°－（ θ+a ）
列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是
D
N
A 16º34′
N
B 63º26′
S
C 40º
S
D 23º26′
练3:下图A、C、S、N的正午太阳高度各为多少？
A 0°C
900 S 23°2N6
–23°26
N
N
A
A
C C
S
S
练习4：夏至日这一天，某地正午太阳高度为40°，且发现 该地昼长大于12小时，求该地的纬度？
(1)正午太阳高度纬度分布规律
90°
45°
0°
90°N 66°34´N
23°26´N 0°
23°26´S 66°34´S 90°´S
从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减
（2）正午太阳高度随季节分布规律
►夏至日 太阳直射北回归线，北回归线及其以北地
区正午太阳高度达到一年中最大值，南半球达 最小值。
图2是位于120°E经线上不同纬度三地夏至日的正午太阳高度角。
45°
60°
75°
N
SN
S
N
S
①ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
②
③
42、三地的纬度从高到低的排序是 A
A.①②③ B.①③② C.③②① D.③①②
43、此日昼长时间从短到长的排序是 C A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
三、四季和五带的划分
地球自转 赤道 平面
正午太阳高度角(H)＝ 90°－ 所求地与直射点的纬度间隔
求襄阳（32°N）二分二至日的正午太阳高度 夏至日：直射点纬度为23°26°N， 夏至日：H=90° -（ 32° - 23°26´）= 81°26´ 冬至日：直射点纬度为23°26′S，
冬至日： H=90° -（ 32° + 23°26´）= 3二4°分3日4´：直射点纬度为0°，
地球公转的地理意义
一、昼夜长短的变化 二、正午太阳高度变化 三、四季交替 四、五带划分
二、正午太阳高度
1、定义 （1）太阳高度：指太阳光线与地平面 的夹角，也叫太阳高度角
夜半球：太阳高度＜0° 昼半球：太阳高度＞0° 晨昏线：太阳高度＝0° （2）正午太阳高度：当地正午(地方时 12：00点)的太阳高度。也
夏至日：H=90° -（ 32° - 0°）= 58°
例、如图所示的日期，下列地点：北京（40°N），新
加坡（1°N），汕头（23°20’N），海口（20°N），
正午太阳高度角从大到小排列正确的是（ A.新加坡、海口、汕头、北京
C
）
B.北京、汕头、海口、新加坡
C.汕头、海口、北京、新加坡
D.汕头、海口、新加坡、北京