正午太阳高度计算及应用
太阳高度角计算和应用
（五）、极图上及极图内正午与日出的影子特点
例1：右图是地球运行到远日点附近某地在一天中 太阳高度的变化情况，据此回答：
(1) 该日太阳直射点所在的纬度 A．23°N B．23°26′N C．23°S
D．23°26′S′
(2) 刚出现极昼点的纬度为： A．90°N B．67°N C．66°34′S D．67°S （3）该地的地理纬度可能为： A．20°N B．70°N C．20°S D．66°34′S ABB
某学校（100°E）地理兴趣小组，在平地上用立竿见影的方法， 逐日测算正午太阳高度，如图A，垂直一根2米长杆OP，正午时 测得杆影长0K，通过所学知识可算出正午太阳高度。图B为其测 得的该地一年的杆影长变化情况，图C为该地一年中昼夜长短的 变化情况。
42．阅读下面气2）1010或1012，晴朗干燥。 （3）不同。①、②两处虽然同处 赤道上，但①处为盆地，全年高温多雨，形成热带雨林气候；②处由于海拔升高，气温 下降、降水减少，形成热带草原气候。 （4）abc，降温减湿、增温增湿。
赤道：66034/≤H≤900
南北回归线上：43008/≤H≤900
图中两条曲线分别代表哪个地方的正午太阳高度变 化曲线？ 里约热内卢，圣保罗，开罗，广州，新奥尔良、 澳大利亚的珀斯。
南北极圈：00 ≤H≤460 52/
下图是甲、乙两地太阳高度变化曲线。下图1反映的 是甲地正午太阳高度的年变化，图2反映的是位于北 半球的乙地在夏至日太阳高度的变化情况。读图回 答23～24题。
1）图示为________（1月、7月）气压分布图，此时北回归线四周盛 行_______风。 （2）A处气压值可能为_______________，B处此时天气特征为 __________________。 （3）①、②两处的气候类型是否相同，为什么？ （4）下图中abcd四种气候在非洲大陆有分布的是__________（填代 号），③、④两处的洋流分别对沿岸气候产生的影响是 _____________、______________。
正午太阳高度的变化规律和计算
A. A
B. B
C. C
D. D
3．拟定房屋旳朝向
为了取得最充分旳太阳光照，各地房屋旳朝向与正午太阳 所在旳位置有关。
北回归线以北 ,太阳往南升到最高处，即正午太阳位于南方，房屋应朝 南 南回归线以南 ,太阳往北升到最高处，即正午太阳位于北方，房屋应朝 北
日落
日落
南
北南
北
日出
北半球
日出
南半球
4．拟定日期、日影长短及方向
αH
6.拟定楼间距、楼高
以我国为例，建房时，为确保各楼整年都有阳光照射， 两楼之间旳最短距离与楼高旳关系应满足： L≥h×cotH (h为楼高，H为冬至日本地旳正午太阳高度)
1．如图是局部区域经纬网及太阳高度等值线（A和B）示意 图，读图，回答下列问题：
（1）图示时刻，太阳直射点M旳地理坐标为：（_5_0_°__w__，__2_0_°__s）
正午太阳高度旳变化规律和计算
学习目的：
1 了解太阳高度与正午太阳高度旳概念 掌握正午太阳高度旳纬度变化和季节变化特点
3 掌握正午太阳高度旳变化在生产生活中旳应用
（一）太阳高度与正午太阳高度旳概念
1.太阳高度：指太阳光线与 地平面 旳夹角，也叫太阳高度角。
白天： h>0 晨昏线上： h=0 晚上： h<0
（2）该日正午太阳高度随纬度变化规律是 从20°s向南北两侧递；减 地球上有极夜现象旳范围是 70°N及其以北地域 。
（3）图中，等值线B旳数值应为 50° 。
（4）有关经线X度数旳论述，正确旳是（ B ）
A．为10°W B．位于10°W 以东 C．为60°W D．位于10°W 以西
四季旳划分
夏季：白昼最长、太阳高度最高旳季节 冬季：白昼最短、太阳高度最低旳季节 春季和秋季：夏季与冬季之间旳过渡季节
太阳高度和正午太阳高度(修正版)
太阳高度和正午太阳高度一、太阳高度与正午太阳高度的区别1、概念：A、太阳高度指太阳光线与地平面的夹角，即图1中的H。
B、当地地方时12时的太阳高度称为正午太阳高度。
2、区别：一天中正午时太阳高度最大，日出和日落时太阳高度为0。
二、正午太阳高度的变化（如图2）（1）正午太阳高度的纬度变化规律：从直射点往南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。
（因此：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数）。
具体而言，春秋分日：由赤道向南北两侧递减；夏至日：由北回归线向南北两侧递减；冬至日：由南回归线向南北两侧递减。
（2）正午太阳高度的季节变化规律：A、北回归线及其以北地区，夏至时正午太阳高度最大，冬至时最小；B、南回归线及其以南地区，冬至时正午太阳高度最大，夏至时最小；C、南北回归线之间，直射时正午太阳高度最大，并且该地若在北半球则冬至日正午太阳高度最小，若该地位于南半球则夏至日正午太阳高度最小。
（3）最值：A、直射北回归线，北回归线及其以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；B、直射南回归线，南回归线及其以南地区达一年中最大值，整个北半球达一年中最小值。
三、正午太阳高度的计算及应用1、正午太阳高度的计算正午太阳高度H=90°-两地纬度差注：两地纬度差指所求地点与太阳直射点之间的相隔的纬度数图2 二分日不同纬度的正午太2、正午太阳高度的应用A 、确定地方时：某地一天中太阳高度最大时，地方时为12时，也就是说太阳直射点所在经线的地方时为12时。
B 、确定地理纬度C 、确定房屋的朝向D 、确定日期、日影长短及方向E 、确定楼距、楼高F 、太阳能热水器的倾角调整 【深度链接】1、 热水器集热板倾角与太阳光线之间的关系图：2、楼间距与楼高、太阳高度的关系图太阳能热水器集热板的倾角α与正午太阳高度角是互余的，因此一年中正午太阳高度角变小时，倾角调大；变大时，倾角调小。
（注意：据倾角α与正午太阳高度角是互余的，且正午太阳高度角差=纬度差，可推出倾角α就等于该地与太阳直射点的纬度差）。
正午太阳高度的计算
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正午太阳高度角的计算：
计算公式：高度差=纬度差
（即太阳直射点与所求点的正午太阳高度角之 差等于太阳直射点与所求点的纬度差）。
注意：纬度差为：同半球大减小，异半球两相 加（指南北半球）。
例1：已知太阳直射16ºN，求70°N、54°S的正午太阳 高度角。
假设某地有一杆高为H米，该地的纬度为θ， 物体的影子长L，则最长（短）影为 ［图中的杆长可测知，设α角为冬（夏）至的 正午太阳高度角。］
解：L=H×cotα ［α角据：正午太阳高度角差= 纬度差，可得出90°－α=θ±23．5°；即α=90°－ （θ±23.5°），式中冬至日取＋，夏至日取－。］ L最长影=H×cot［90°－（θ＋23.5°）］ L最短影＝H×cot ［90°－（θ－23.5°）］
4：太阳能热水器倾角的调节。
如图10所示：倾角α与正午太阳高 度角是互余的，因此一年中正午太 阳高度角变小时，倾角调大；变大 时，倾角调小。（注意：据倾角α 与正午太阳高度角是互余的，且正 午太阳高度角差=纬度差，可推出 倾角α就等于该地与太阳直射点的 纬度差）。
5：窗户雨棚长短的设 计（南北窗户）
如右图11所示（L为雨棚长，H1为阳 光充分照进屋内时的太阳高度，H2为 不需阳光照进屋内时的太阳高度。 h＂为雨棚到窗户顶的距离，h¹为雨 棚到窗户底端的距离。）
一．对高纬度地区而言，阳光尽量全年能照进屋内，因此只要夏至日 这天能照进就可，如图11所示，即太阳光线a刚好与雨棚外端点到 窗户顶点的连线平行时，阳光可充分照进屋内。这样雨棚的长短为：
L ﹦cot [90°-(Ø-23.5°)]×h＂（Ø为当地纬度）
一．对于低纬度地区而言，正午阳光最好一年都不要照进，只要该半 球的冬至日阳光照不进屋内如图11所示，即太阳光线b 刚好与雨 棚外端点到窗户底端点的连线平行时，阳光不能照进屋内。这样雨 棚的长短为：L=cot [90°--(Ø +23.5°)] h¹（Ø为当地纬度）。
正午太阳高度规律总结及应用
中午太阳高度规律性知识总结及解题应用河北省邢台市邢台学院地理科学系陈霁冰风水规划研究室原创。
专业从事高考地理命题研究、风水规划设计、四柱命理展望邮编 054001.邮箱：与中午太阳高度有关的知识是重要的考点内容之一，现将有关规律性的知识总结以下。
一、中午太阳高度角的空间变化规律及应用【知识链接】①全世界中午太阳高度的散布规律：从太阳直射点所在纬度分别向南北双侧递减；离直射点越近，中午太阳高度越大，反之愈小；直射点所在半球昼永夜短，另一半球则昼短夜长。
②二分二至日的中午太阳高度散布规律应特别注意划分。
例 1．在图 1 中，横坐标表示某日中午太阳高度，纵坐标表示纬度。
读图回答1~2 题。
1．该日，图中 a、b、c、d 四地址中，中午太阳高度达一年中最大值的有。
2．该日，图中 a、b、c、d 四地址的昼长时间由长到短的摆列次序是（）A．a—b—c—d—d—c—b—c—d—a—c—a—b【分析】夏至日太阳直射23°26′N，北回归线及其以北地域中午太阳高度达一年中最大值，故应选 a、d。
太阳直射北回归线，北半球昼最永夜最短，且纬度越高昼越长，故应选 B.【答案】（1）a、d（2）B二、中午太阳高度角的年变化规律及应用【知识链接】①回归线之间的地域：中午太阳高度的最大值为 90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次中午太阳高度最大值。
②回归线上，中午太阳高度的最大值为 90°，每年有一次太阳直射现象，即一年中有一次中午太阳高度最大值。
③回归线至极点之间的地域，中午太阳高度的最大值小于 90°，每年没有太阳直射现象，一年中有一次中午太阳高度最大值。
④北回归线以北的纬度带，每年夏至日达最大值，冬至日达最小值。
⑤南回归线以南的纬度带，每年夏至日达最小值，冬至日达最大值。
例 2．假定 M地（ 0°， 30°E）、N(23°26′S，30°E)两地中午太阳高度分别是 H M和 H N，以下说法正确的选项是（）A．H M和 H N不行能在同一天达最小值B．每年总有某一时辰H M=H NC．每年约有 9 个月 H M＞H N D．任何时辰都有H M≥H N【分析】中午太阳高度的大小取决于该地与太阳直射点之间的纬度差，离直射点越近，中午太阳高度越大，反之愈小。
太阳高度与正午太阳高度的计算
太阳高度与正午太阳高度的计算一 学习目标1 知道太阳高度与正午太阳高度的区别；掌握太阳高度和正午太阳高度的分布规律；2 掌握正午太阳高度的计算公式，并会在不同的条件下计算正午太阳高度；3 理解正午太阳高度的应用，并能运用公式解决问题；4 理解与太阳高度有关的其他知识5 理解等太阳高度线的判读二 重难点1 太阳高度与正午太阳高度的区别；太阳高度和正午太阳高度的分布规律2 正午太阳高度的计算与应用3 等太阳高度线的判读三 复习过程（一）太阳高度与正午太阳高度 1 定义 2 分布规律（二）正午太阳高度的计算与应用①正午太阳高度的计算公式是：H ＝［90°－β（当地纬度和太阳直射点纬度的差值）］，其中 β 的求法采用同一半球相减、不同半球相加的原则，永远取正值。
②利用垂直物体的日影计算：cotH ＝影长/物体长度。
③太阳能热水器的采光面与楼房顶面的夹角＝β（β同①）④南北半球中纬度地区楼房间隔L 的计算：L ＝楼高×cotH °（ H °即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。
在楼房布局时建议采用东北－西南向或西北－东南向。
【例1】（苏豫大综合）近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。
请读图，运用以下公式及相关知识回答（1）-（2）题。
①某地正午太阳高度的大小：H ＝90°-|φ-δ|式中H 为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。
②tg35°≈0.7 tg45°＝1 tg60°≈1.732（1）房地产开发商在某城市（北纬300）建造了两幢商品住宅楼（如图），某户居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住。
请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（ ）A ．1个月B ．3个月C ．6个月D ．9个月（2）为避免这种纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射。
正午太阳高度角的计算与应用
正午太阳高度角的计算与应用太阳高度角指的是太阳光线与地平线的夹角，它的计算与应用在日常生活和科学研究中都具有重要的作用。
本文将为大家介绍正午太阳高度角的计算方法以及其在气象学、地理学和测量学等领域的应用。
一、计算方法1.基本概念```///////---------地平线```2.计算方法sin h = sin φ * sin δ + cos φ * cos δ * cos（ωt）其中，h表示太阳高度角，φ表示纬度，δ表示太阳赤纬，ωt表示时角。
这个公式是基于球面三角学的原理推导出来的。
纬度φ指的是地点与地球赤道之间的角度，可以通过GPS或地理坐标确定。
太阳赤纬δ指的是太阳光线与地球赤道的夹角，根据日期和地点的变化而变化。
时角ωt指的是当地时钟时间与正午的时间差，通常以度数表示。
太阳高度角的计算还可以使用在线计算器或专门的天文软件进行。
这些工具能够根据地理位置和日期，自动计算出正午的太阳高度角。
二、应用领域1.气象学太阳高度角的计算对气象学具有重要意义。
太阳高度角的变化与太阳直射角度有关，将影响到太阳辐射的强度，从而影响到气温、降雨和气象条件等方面。
气象学家可以通过计算太阳高度角来预测天气变化，例如：雷暴发生的可能性、天空云量等。
此外，太阳高度角还可用于计算太阳辐射的强度，从而为太阳能利用和太阳能发电提供依据。
2.地理学太阳高度角与地球的日照强度和气候有关。
地理学家可以通过计算太阳高度角，确定地理区域的日照时长，从而影响到气候和生态环境等方面。
此外，太阳高度角还可用于地球表面温度的研究，有助于寻找合适的农业种植区域和气候适应策略。
3.测量学太阳高度角对测量学也有重要意义。
在大地测量、导航和遥感等领域，准确测算太阳高度角可以提高测量精度。
例如，定位系统和GPS导航等技术，需要借助于太阳高度角来确定位置和方向。
另外，太阳高度角还被广泛应用于摄影、建筑设计和太阳能设施的规划等方面。
摄影师可以根据太阳高度角来选择合适的拍摄时间，以获得理想的光线效果。
正午太阳高度角的计算及应用
H
后楼
α
L
前楼
例2、某疗养院（北纬36.5°） ，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,问：新楼至少要距原 楼多少米？
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。 求出此时的正午太阳高度角是 30°，两楼间最小距离应为 L=20×cot 30°=34.7 m。 答案: 34.7 m
一、正午太阳高度角的计算：
0 H=90 -纬度差
纬度差：即所求地点纬度与太阳 直射点的所在纬度的差距。
和冬至 日的正午太阳高度？ 五原县(41°N) 41° 41° + 23.5° 23.5°
0°
夏至
冬至
例1、求五原县（41°N）夏至日和冬至 日的正午太阳高度？ 夏至日：直射点纬度为23.5°N，
A
16º 34′
B
63º 26′
C
40º
D
23º 26′
2、楼间距问题
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），如下图
图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值， 意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年 四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏 至日的正午太阳高度。 计算过程如下： tanH=h/L →L=h· cotH 结论：楼间距与正午太阳高度大小呈反比；与前一幢楼的楼高呈正比。
【审题】太阳能热水器利用的实质是 热水器倾角与正午太阳高度角之和为 90° 解析：当地楼房影子最长时，太阳直射点位于南回归线上，进一
正午太阳高度及其应用
C
a＝直射点与所求
点的纬度间隔
a冬至＝30°＋ 23.5°
＝ 53.5°
例4.某校所在地(120º E、40º N)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。下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配 不合理的是
D
N
N
A
16º34′
B
S
63º26′
S
C
40º
D 23º26′
34.7 m
楼的间距应大于等于南楼的最大影长，即冬至日的影长
间隔应增大
解题思路：黄赤交角增大则该 地冬至日的正午太阳高度将变小 知识依托： 正午太阳高度的分布规律、计算，太阳高度和物体 影长的关系
近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的 居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。请读 图，运用以下公式回答题。（tan 35°≈0.7 tan 45°=1 ; tan6 0°≈1.732） 1、房地产开发商在某城 市（北纬30度）建造了两 幢商品住宅楼，某个居民 买到了北楼一层的一套房 子，于春节前住进后发现 正午前后太阳光线被南楼 挡住，请问房子一年中正 午太阳光线被南楼挡住的 时间大约是（ ） A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个月
B、冬至日正午太阳高度 达到全年最大
90 °S 23°26′S
达到全年最小
0° 23°26 ′N 90°N
C、南北回归线之间每年有两次太阳直射。
正午太阳高度角随季节变化规律
北回归线及以北地区：夏至日达最 大值，冬至日最小；
同 一 地 点
南回归线及南地区：冬至日达最大 值，夏至日最小； 回归线之间的地区：太阳两次直射， 回归线上直射只有一次。
2：判读所在地区的经纬度
正午太阳高度规律总结及应用
正午太阳高度规律总结及应用Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT正午太阳高度规律性知识总结及解题应用河北省邢台市邢台学院地理科学系陈霁冰风水规划研究室原创。
专业从事高考地理命题研究、风水规划设计、四柱命理预测邮编054001.邮箱：与正午太阳高度有关的知识是重要的考点内容之一，现将有关规律性的知识总结如下。
一、正午太阳高度角的空间变化规律及应用【知识链接】①全球正午太阳高度的分布规律：从太阳直射点所在纬度分别向南北两侧递减；离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小；直射点所在半球昼长夜短，另一半球则昼短夜长。
②二分二至日的正午太阳高度分布规律应特别注意区分。
例1．在图1中，横坐标表示某日正午太阳高度，纵坐标表示纬度。
读图回答1~2题。
1．该日，图中a、b、c、d四地点中，正午太阳高度达一年中最大值的有。
2．该日，图中a、b、c、d四地点的昼长时间由长到短的排列顺序是（）A．a—b—c—d —d—c—b —c—d—a —c—a—b【解析】夏至日太阳直射23°26′N，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，故应选a、d。
太阳直射北回归线，北半球昼最长夜最短，且纬度越高昼越长，故应选B.【答案】（1）a、d （2）B二、正午太阳高度角的年变化规律及应用【知识链接】①回归线之间的地区：正午太阳高度的最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次正午太阳高度最大值。
②回归线上，正午太阳高度的最大值为90°，每年有一次太阳直射现象，即一年中有一次正午太阳高度最大值。
③回归线至极点之间的地区，正午太阳高度的最大值小于90°，每年没有太阳直射现象，一年中有一次正午太阳高度最大值。
④北回归线以北的纬度带，每年夏至日达最大值，冬至日达最小值。
⑤南回归线以南的纬度带，每年夏至日达最小值，冬至日达最大值。
例2．假设M 地（0°，30°E ）、N(23°26′S ，30°E)两地正午太阳高度分别是H M 和H N ，下列说法正确的是（ ）A ．H M 和H N 不可能在同一天达最小值B ．每年总有某一时刻H M =H NC ．每年约有9个月 H M ＞H ND ．任何时刻都有H M ≥H N【解析】正午太阳高度的大小取决于该地与太阳直射点之间的纬度差，离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小。
正午太阳高度角的计算与应用
正午太阳高度角的计算与应用太阳高度角是指太阳光线和水平线之间的夹角，是一个重要的天文学概念。
正午太阳高度角是在太阳正午时刻的太阳高度角，也是太阳当天最高点的高度角。
正确计算和应用正午太阳高度角对于天文学、测量学、地理学、气象学以及建筑设计等领域都具有重要意义。
太阳高度角的计算可以通过多种方法，其中一种较为简便的方法是使用经纬度和日期的关系来计算。
以下是一个简单的计算过程：1.首先确定经纬度。
经度指定所在位置的东西方向偏移，范围从0到180度，西经为负值，东经为正值。
纬度指定所在位置的南北方向偏移，范围从0到90度，南纬为负值，北纬为正值。
2.根据日期来确定一年中的第几天。
一年被分为365天，1月1日为第1天，12月31日为第365（或366）天。
3.根据经纬度和日期来计算太阳的高度角。
根据日地运动轨迹及球体几何关系，可以通过一定的公式来计算太阳高度角。
一个常用的简化公式是杨-朱公式：sinH = sinφ * sinδ + cosφ * cosδ * cosH其中，H为太阳高度角，φ为纬度，δ为太阳赤纬，上式中的sin、cos使用弧度形式。
4.将计算结果转换为角度单位。
将计算得到的太阳高度角转换为度数，可以方便地对计算结果进行理解和比较。
1.天文学研究。
正午太阳高度角是太阳当天最高点的高度角，对于研究太阳运动轨迹、太阳磁场等天文学问题具有重要意义。
通过观测正午太阳高度角的变化，可以了解地球自转、公转、倾斜等参数的变化情况。
2.测量学和地理学。
正午太阳高度角可以用于测量地球表面上地点的经纬度。
通过观测太阳的高度角以及已知的时间和日期信息，可以利用三角函数关系计算出地点的纬度和经度。
3.气象学。
正午太阳高度角的变化与气候、季节密切相关。
太阳高度角的变化对气温、日照、辐射等气象因素具有重要影响。
通过对正午太阳高度角的观测，可以了解气候和季节的特点，为气象学研究提供数据支持。
4.建筑设计。
太阳高度角是建筑设计中一个重要的参数。
正午太阳高度及其应用
正午太阳高度及其应用江西省井冈山市宁冈中学（343600）龙吉忠正午太阳高度是各地一天之内最大的太阳高度，即地方时12时的太阳高度。
一、正午太阳高度的分布规律1．纬度分布规律——近大远小太阳直射的纬线，正午太阳高度为90°。
距离直射的纬线越近，正午太阳高度越大；距离直射的纬线越远，正午太阳高度越小。
这就是“近大远小”的规律。
由此可以推知：同一纬线上，正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射纬线向南北两侧递减。
夏至日，正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减；冬至日，正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减；二分日，正午太阳高度从赤道向南北两侧递减。
2．季节分布规律——来增去减若太阳直射点向当地所在的纬线移来，正午太阳高度逐渐增大；若太阳直射点向远离当地所在的纬线的方向移去，正午太阳高度逐渐减小。
这就是“来增去减”的规律。
例如北回归线以北地区，冬至日至次年夏至日，太阳直射点向北移来，正午太阳高度逐渐增大；夏至日至冬至日，太阳直射点向南移去，正午太阳高度逐渐减小。
二、正午太阳高度的计算公式H＝90°－纬度差纬度差是指当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值。
若两者在同一半球（南半球或北半球），则用大值减小值；若两者分属南北两个半球，则将两值相加。
三、正午太阳高度的实际应用1．计算垂直物体的日影长度影长＝物体高度×cotH（H为当地的正午太阳高度）2．计算南北两楼的楼间距楼间距＝楼高×cotH（H为当地冬至日的正午太阳高度）3．确定热水器集热板的最佳倾角最佳倾角＝纬度差（即当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值）【同步训练】下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图，完成1—2题。
1.该地可能是（）A.刚果盆地B.撒哈拉沙漠南缘C.巴西高原D.北美洲五大湖地区2.仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有()①利于夏季遮阳、冬季采光②冬至到春分，正午室内的日照面积逐渐增大③春分到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强④利于减少室内能源消耗A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④3.下图中，当a、c值相差20°时，该地的纬度值是 ()A．23°N B．63°N C．43.5°N D．27°N近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境条件显著改善。
正午太阳高度
1.正午太阳高度：（1）正午太阳高度是指一天中的最大太阳高度，即地方时12点时的太阳高度。
正午太阳高度=90°-纬度差，（2）同一日，同一纬线各地到太阳直射点的纬度距离相等，所以同纬线上的各地正午太阳高度是相同.（3）某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度。
（4）正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小；日影越长正午是一天中日影最短的时刻，日影永远朝着背离太阳的方向。
（5）楼层之间的间距：L=h×cotH（6）使用太阳能热水器效果最好的是 A广州 B北京 C重庆 D拉萨选择：拉萨，因为这里海拔高，日照时间长，紫外线强。
（7）热水器倾角a与正午太阳高度角H之间的关系为a+H=90°，与建筑物夹角为H。
（8）某时刻晨昏线与该地经线的夹角与太阳直射点所在的纬度相等。
极昼极夜的范围=90-太阳直射点的度数.方法1：日出时刻+日落时刻=24时方法2：日出时刻=12-昼长的一半；日落时刻=12+昼长的一半.昼长=(12-日出时刻)×2（9）在太阳直射北纬10度时北半球纬度高于多少的北极地区就出现极昼？极昼出现的最低纬度=90°—太阳直射点纬度所以答案是80°N以北的区域出现极昼现象。
（10）为什么正午太阳高度总是出现在12点正午太阳高度越大,就是太阳里地面照射垂直时，是光线受大气的折射，反射最小的时候，光能从太阳到地球能量衰减的少，能量多了自然就热。
这个问题为什么正午太阳高度总是出现在12点,晨昏线与经线的夹角决定太阳直射点的纬度2、同一纬线各地,日出地方时相同,日落地方时相同，所以昼长相同,夜长也相同，因为晨昏线在一天内将同一纬度的白昼与黑夜分割的比例是不变的。
3、同一纬线上昼夜长短相等,二分日任何地方昼夜等长，均为12小时。
赤道上全年昼夜等长，其他时间不同纬度的昼夜长短不同。
昼长为日出至日落的一段时间。
昼夜长短的计量晨昏圈一般都把地球的纬线分成两部分，即两个弧段。
正午太阳高度规律总结及应用
正午太阳高度规律性知识总结及解题应用省市学院地理科学系霁冰风水规划研究室原创。
专业从事高考地理命题研究、风水规划设计、四柱命理预测邮编054001.：zhangbingtongtom.与正午太阳高度有关的知识是重要的考点容之一，现将有关规律性的知识总结如下。
一、正午太阳高度角的空间变化规律及应用【知识】①全球正午太阳高度的分布规律：从太阳直射点所在纬度分别向南北两侧递减；离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小；直射点所在半球昼长夜短，另一半球则昼短夜长。
②二分二至日的正午太阳高度分布规律应特别注意区分。
例1．在图1中，横坐标表示某日正午太阳高度，纵坐标表示纬度。
读图回答1~2题。
1．该日，图中a、b、c、d四地点中，正午太阳高度达一年中最大值的有。
2．该日，图中a、b、c、d四地点的昼长时间由长到短的排列顺序是（）A．a—b—c—d B.a—d—c—b C.b—c—d—a D.d—c—a—b【解析】夏至日太阳直射23°26′N，北回归线及其以北地区正午太阳高度达一年中最大值，故应选a、d。
太阳直射北回归线，北半球昼最长夜最短，且纬度越高昼越长，故应选B.【答案】（1）a、d （2）B二、正午太阳高度角的年变化规律及应用【知识】①回归线之间的地区：正午太阳高度的最大值为90°，每年有两次太阳直射现象，即一年中有两次正午太阳高度最大值。
②回归线上，正午太阳高度的最大值为90°，每年有一次太阳直射现象，即一年中有一次正午太阳高度最大值。
③回归线至极点之间的地区，正午太阳高度的最大值小于90°，每年没有太阳直射现象，一年中有一次正午太阳高度最大值。
④北回归线以北的纬度带，每年夏至日达最大值，冬至日达最小值。
⑤南回归线以南的纬度带，每年夏至日达最小值，冬至日达最大值。
例2．假设M地（0°，30°E）、N(23°26′S，30°E)两地正午太阳高度分别是H M和H N，下列说确的是（）A．H M和H N不可能在同一天达最小值 B．每年总有某一时刻H M=H NC．每年约有9个月 H M＞H N D．任何时刻都有H M≥H N【解析】正午太阳高度的大小取决于该地与太阳直射点之间的纬度差，离直射点越近，正午太阳高度越大，反之愈小。
2023届高考地理考前练 正午太阳高度的计算与应用
2023届高考地理考前练正午太阳高度的计算与应用【知识点】正午太阳高度的应用十分广泛，主要体现在正午太阳高度的变化上。
该内容在高考试题中出现也较为频繁。
考生在解题时，往往需要借助综合思维、区域认知和地理实践力等核心素养。
这部分内容应重点关注以下几个方面：1.北半球中纬度某地杆影的日变化；2.太阳直射点与正午太阳高度变化的关系；3.正午太阳高度的年变化规律。
【习题】图中是我国北方某小镇的太阳能路灯景观图。
该镇中学课外实践小组对路灯的能源装置太阳能集热板进行了长时间的观测研究，并提出了改进的设想。
下表为该小组观测记录简表，夏至日集热板倾角为16°34′。
如图中b所示。
据此完成1-2题。
夏至日日出时间：4时43分夏至日日落时间：19时34分注：表中时间为北京时间。
1.该小镇的位置在（）A.118°E，40°NB.118°E，36°34′NC.122°E，40°ND.122°E，36°34′N2.该小组拟设计一自动调控装置，通过电脑调控使集热板每天正午正对太阳，以获得更多的太阳辐射能。
设计小组设计的集热板在该小镇一年中调整角度为（）A.90°B.46°52′C.23°26′D.40°贾同学到北半球某地旅游时不小心迷路了，他随身只携带了一只普通手机，只可以显示日期和时间和拨打电话，而且显示的还是北京时间。
贾同学打电话请求救援，但警察需要知道他的具体位置才能开展救援。
还好，贾同学上高中时地理课还是认真听了课，他运用老师上课所讲知识，最终成功确定自己的位置而获救。
据此回答3-5题。
3.如图所示：贾同学在平坦无遮挡的地面上垂直树立了一根木棍，然后观察木棍影子的长短，当他发现木棍影子处于一天中最短时，手机上显示的时间为10时。
则可知道该地的经度为（）A.90ºEB.150ºEC.80ºWD.160ºW4.该地所在的时区为（）A.东六区B.东十区C.西五区D.西十一区5.贾同学还发现木棍影子最短时，影子和木棍等长，并且手机显示当天为3月21日，由此可以推算出该地的纬度为（）A.25ºNB.35ºNC.45ºND.55ºN如图为阳台壁挂式太阳能热水器景观及其示意图，这种热水器非顶层用户也可以安装使用，既节能环保，又能与建筑景观融为一体，适合在大中城市高层建筑中推广使用。
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枣庄六中高一地理备课组导学稿
教学目标：
1、 掌握正午太阳高度的变化规律
2、 掌握正午太阳高度的的计算及其在生活中的应用
自主预习
一：太阳高度
1、太阳高度的概念 。
2、太阳高度的分布规律：
（1）太阳直射点的太阳高度为 。
晨昏线上太阳高度为 。
昼半球太阳高度 。
夜半球太阳高度 。
（2）太阳高度分布规律： 。
太阳高度的分布图：
二、正午太阳高度
1、正午太阳高度概念： 。
2、分布规律：
（1）纬度分布规律：同一时刻，正午太阳高度由 所在纬线向 。
太阳直射点纬线正午太阳高度为 。
离太阳直射点纬线越远，正午太阳高度越 。
（2）季节分布规律：夏至日：太阳直射 ， 各纬度正午太阳高度达到一年中最大值；此时， 正午太阳高度达到一年中最小值。
冬至日：太阳直射 ， 各纬度正午太阳高度达到一年中最大值；此时， 正午太阳高度达到一年中最小值。
春、秋分日：太阳直射 ，正午太阳高度由 向南北两侧 。
二、正午太阳高度的计算
计算公式： H=90°—（直射地与所求地的纬度之差）。
若直射点与所求的地点同在北半球或同在南半球，两点纬度差为大数减小数； 若直射点与所求地点分属与南北不同半球，两点纬度差为两纬度之和。
若计算出某地正午太阳高度等于零说明此点在 上；若小于零，说明此时为极夜 练习：冬至日，计算23°26′N ，0°，30°S ，的正午太阳高度？
0°
S N
三、正午太阳高度角的应用
1、确定地方时。
当某地太阳高度达到一天中的最大值时，此时物体影长最。
当地地方时为时。
合作探究一：
某学校地理兴趣小组外出考察，该地正午太阳高度最大时，学生手表指针为18时20分（北京时间），该地的经度为多少？
2、正午太阳高度角的大小与物体影子长短。
（1）太阳高度越大，物体影长越。
一天中正午时，物体影长最，地方时为。
（2）判断日影长短和方向。
正午太阳高度角越大，物体的影子越；正午太阳高度角越小，物体的影子越；当正午太阳高度角为90°时，影子缩为。
日影方向总是背向太阳。
如太阳在东南时，影长朝向。
合作探究二：
假设某地有一杆长为H米，物体的影子如图示L，设α角为冬（夏）至的正午太阳高度角。
写出正午太阳高度α的计算公式？
3、计算楼间距。
为了使楼房底层获得充足的光照，一般纬度低的地区，楼距较；纬度高的地区，楼距较。
解题关键：一般当地冬至日，物体的影子最长。
计算时以当地冬至日的正午太阳高度，计算楼间距。
H
已知楼高为H，当地冬至日正
午太阳高度为α，求楼间距
的影长L为多少？
L
合作探究三：
位于北纬36°34′的某疗养院，计算在一幢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。
新楼至少要距原楼多少米？
4、计算太阳能热水器与地面的倾角。
为提高太阳能热水器的效率，合
理设计太阳能的倾角，使太
阳能集热面与太阳光线。
即α+ H = 90°
合作探究四：
洛阳（112°E，35°N）一学生对太阳能热水器进行了改造，如上图，把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。
据此回答。
（1）9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（）
A.23°26′
B.35°
C.66°34′
D.55°
（2）一年中，角α（太阳能倾角）由小变大的时间是（）
A、春分到夏至
B、春分到秋分
C、夏至到秋分
D、冬至到夏至
5、确定房屋门窗的朝向。
为了冬季获得充足的光照，门窗的朝向和正午太阳的位置有关。
在北回归线及其以北地区，正午太阳位于方，房屋朝。
在南回归线及其以南地区，正午太阳位于方，房屋朝。
以北半球为例，在冬至日时，正午太阳高度角达到全年最小，该日正午阳光照进屋内的面积则达全年最大；在夏至日时，正午太阳高度角达到全年最大，该日正午阳光照进屋内的面积则达全年最小。
当堂达标
1.在地球上，一年中正午物体的影子始终朝南的是( )
A.南回归线与南极圈之间
B.南北回归线之间
C.南北回归线至南北极圈之间
D.北回归线至北极圈之间
2.某地有一座楼房，冬至日正午影长与楼房高度相同，那么该地冬至日时正午太阳高度是
A、23°26′
B、66°34′
C、45°
D、90°
3.北京（40°N）某校—学生在研究性学习活动中，对太阳能热水器进行了重新设计，把热水器装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。
为使热水器有最好的效果，需经常调节支架，使正午太阳光线直射集热板。
在一年中，集热板与地面夹角的变动幅度大约是
A.23°26′
B.43°08′
C.46°52′
D.66°34′
【教学反思】。