太阳高度角的计算与应用

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高一地理上课必备地球自转：太阳高度角

北楼
南楼
h
H
楼间距L
练习
位于36°34′N的某疗养院，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，要求新楼的每一层一年四季都能晒到太阳，新楼要距前一幢楼的长度至少约为（） A 20米 B.35米 C.40米 D.55米
小
一、基本概念
结
太阳光线、太阳直射点、地平面、太阳高度角、正午太阳高度角
当两地不在同一个半球时
正午太阳高度角(H)的计算
(1).离直射点越近,太阳高度角越大; (2).与直射点纬度相差1度,H就相差1度
正午太阳高度角的简便计算
α= 90°- 纬度差
(纬度差就是所求地点与太阳直射点相隔的纬度数)
例1.计算当地(大约35ºN)在二分二至日时的正午太阳高度角。夏至日：78º26′
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；直射时日影最短(等于0)。
三、正午太阳高度角的计算与应用
1、太阳能热水器倾角的调整 2、楼房间距的确定

为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角使太阳光线与
太阳能热水器的倾角调整
水箱
受热板之间成直角。
其倾角和正午太阳高度角的关系为：
a＋H=90º
集热管
α
H
调节杆
太阳越高，热水器倾
水箱
角越小其倾角a和正午太阳高度角H的关系为： a=90º —H
集热管
α
H
调节杆
例1.当地（42ºN）冬至日应把太阳能热水器如何调整，才能最大限度利用太阳能？
水箱
解：冬至日当地正午太阳高度角 H=90°-(42°+23°26′) =24º 34′

正午太阳高度角的计算及应用

A.23º26′
B.66º34′
C.90º
D.45º
⑵该地的纬度是--------------------------------------（ D ）
① 23º26′N ② 21º34′N ③ 25º26′S ④ 68º26′S
A. ①②
B.②③
C.③④
D.②④
α
集热管 β
调节
α杆
例2.当地（42ºN）冬至日应把太阳能热水器如何调整，才能最大限度利用太阳能？
解：冬至日当地正午太阳高度α为 24º 34′
热水器集热管的倾角 β=90º—α 即 β =90º—24º34′ =65º26′
集热管 β
水箱
调节
α杆
例3.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。通过计算判断下列四图做法是否正确。
1.正午太阳高度分布的基本规律是什么？
2.当地正午太阳高度最大值和最小值分别出现在什么时候？
90 60 30
0
N
① ② ③
60
30
0
30
60
正午太阳高度的分布规律
90 60
30
0
S
一、正午太阳高度角的简便计算
α= 90°- 纬度差
(纬度差就是所求地点与太阳直射点相隔的纬度数)
例1.计算当地(大约42ºN)在二分二至日时的正午太阳高度角。
A 16º34′
B 63º26′
C 40º
D 23º26′
2、房地产开发中前后楼间距与楼高的关系
楼高H与楼间距最小值L（保证冬至日后楼能够得到光照）的关系是：tanα= H/L

太阳高度角的计算与应用

太阳高度角的计算与应用计算太阳高度角需要考虑地球自转和公转的影响，同时还需要考虑纬度、时间、日期和地球倾角等因素。

一般采用天文学中的天圆运动模型来计算太阳高度角，该模型假设地球为球体，太阳绕地球运动，光线垂直射入地球表面。

h = arcsin(sin(δ)sin(φ) + cos(δ)cos(φ)cos(ω))其中，h表示太阳高度角，δ表示太阳赤纬，φ表示地理纬度，ω表示当地时角。

太阳高度角的应用非常广泛。

首先，它在地理学中用于确定地球表面的气候带、季节和日晷时间等。

由于地球表面的气候和季节变化与太阳高度角的变化有关，因此通过太阳高度角的计算，可以知道不同地区和不同季节的太阳辐射强度、日照时间和气温分布等。

其次，太阳高度角在天文学中用于确定太阳的位置和运动轨迹。

通过观测太阳高度角的变化，可以确定太阳的升起、达到最高点和落下的时间，并能够推断出太阳所处的地理位置。

此外，在气象学中，太阳高度角的计算对于研究大气的辐射传输过程、太阳辐射和天气的变化等也具有重要作用。

通过计算太阳高度角，可以估算地面的太阳辐射量，从而预测天气变化、确定太阳能利用的效率和规划太阳能发电站的位置等。

在建筑设计中，太阳高度角的计算是确定建筑物朝向和采光设计的重要依据。

通过计算太阳高度角，可以确定太阳在不同季节和时间段的照射角度，进一步确定建筑物的窗户位置、遮阳设施和采光设计，以提高建筑物的能源利用效率和舒适性。

总而言之，太阳高度角的计算与应用在地理学、天文学、气象学和建筑设计等领域都具有广泛的用途。

它不仅可以帮助我们研究世界的气候和季节变化，还能为天文学的研究提供重要的数据，并对气象预报、能源利用和建筑设计等方面提供参考和决策依据。

正午太阳高度角及其应用

下图为”某校旗杆正午影端位置一年内变动示意图”。 1。该校所处的纬度为 A.66.5°N C.23.5°S
B B.23.5°N D.66. 5° S
下图为”某校旗杆正午影端位置一年内变动示意图”。 2.旗杆影端位于②位置时的日期可能为 A.3月21日 B.6月22日 D C.9月23日 D.12月22日
B．乙＞丙＞甲＞丁
C．乙＞丙＞丁＞甲
D．丁＞丙＞乙＞甲
找出直射点的位置，离直射点越近，H越大
【例2】下列日期中，北京正午太阳高度最小的是 A. 5月1日 D B. 6月1日 C. 10月1日 D. 1月1日
距离直射点越近，正午太阳高度角越大利用回归运动图找出直射点大致位置
同一地点，正午太阳高度角有季节变化
四. 四季的更替 1.天文四季：立足于太阳高度和昼夜长短的季节变化。夏季：一年中白昼较长、正午太阳高度较大的季节冬季：一年中白昼较段、正午太阳高度较小的季节春秋季节是冬夏两季的过渡季节北温带的一些国家依据气候实际状况划分。 2.气候四季：春季：3、4、5月夏季：6、7、8月秋季：9、10、11月冬季：12、1、2月
由于OP垂直于地平面L
o
3
H=∠ 1= 90° -（∠ 2-∠ 3）
计算 Q点的正午太阳高度 3 2
1 H Q
H=∠ 1= 90° -（∠ 2+∠ 3）
H=90°-｜当地纬度＋（－）直射点纬度｜（同减异加）地点纬度正午太阳高度角
夏至日
学校北京里约热内卢 23.5°N 40°N 23°S 90° 73.5° 43.5°
探究：下列各组城市的正午太阳高度角 A组：汕头（23.5°N）和北京（40°N） B组：曼谷（13°N）和雅加达（6°S） C组：圣保罗（23.5°S）和悉尼（33°S）一年中什么时间最大，什么时间最小？什么时间段在增大，什么时间段在减小？

太阳高度角的计算与应用.

北北
南
南
太阳高度角的应用
（4）．判断日影长短及方向
太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。
正午是一天中日影最短的时刻。
太阳高度角的应用
日影永远朝向背离太阳的方向。
1、北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向
正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短； 2、南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最
分析：
下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图，该地可能是 ( ) 1、提取信息：“某地住宅建筑冬夏正午日照示意图”；
提取信息：“选项中的地区；
2、调动知识：区域定位和图示；
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
解析：
甲地夏至正午太阳高度大于冬至正午太阳高下图为6月22日与12月22日地度，说明甲在北半球，甲地冬至正午太阳高球表面四地正午太阳高度。四度小于（900－46052′），说明甲地在北回归地按地球自转线速度由大到小线以北，标在侧视图上
1.审设问明确设问要求：选择选项中太阳能资源最丰富的地区。明确判断过程：我国太阳能资源分布的特点或者根据影响太阳辐射的因素进行分析。柴达木盆地海拔高，空气稀薄，且明天多，太阳能资源丰富。
(2014新课标Ⅰ)太阳能光热电站（图1）通过数以十万计的反光板聚焦太阳能，给高塔顶端的锅炉加热，产生蒸汽，驱动发电机发电。据此完成1～3题 2．太阳能光热电站可能会（） A.提升地表温度 B.干扰飞机电子导航 C.误伤途径飞鸟 D.提高作物产量分析过程：
四地按地球自转线速?由大到小排?依次是甲地夏至正午太阳高度大于冬至正午太阳高度说明甲在北半球甲地冬至正午太阳高度小于甲地夏至正午太阳高度大于冬至正午太阳高度说明甲在北半球甲地冬至正午太阳高度小于90046052说明甲地在北回归线以北标在侧视图上说明甲地在北回归线以北标在侧视图上乙地冬至正午太阳高度大于夏至正午太阳高度且差小于冬至正午太阳高度大于夏至正午太阳高度且差小于46052说明乙在南回归线与赤道之间标在图上

正午太阳高度角的变化及应用

正午太阳高度角的变化影响建筑物的采光和遮阳，因此建筑师需要考虑这一因素进行建筑设计。
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

太阳高度角计算和应用

太阳高度角计算和应用太阳高度角是个关于地理位置、日期和时刻的值，可以通过一些数学模型和公式计算得到。

太阳高度角的计算一般基于经度、纬度、日期、时刻和海拔等参数。

下面将介绍一种常用的计算公式，称为逆时角公式（reverse hour angle formula）。

逆时角公式可以用来计算太阳的高度角：sin(θ) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(H)其中，θ表示太阳高度角，δ表示太阳的赤纬角，φ表示观测点的纬度，H表示太阳赤经的小时角。

逆时角公式的计算可以分为以下几个步骤：1.计算太阳的赤纬角δ：太阳的赤纬角是指太阳光线与地球赤道面的夹角，可以通过日期和时刻的参数计算得到。

2. 根据观测点的纬度φ，计算cos(φ)和sin(φ)。

3.计算太阳赤经的小时角H：太阳赤经是指太阳光线与地球子午线平面的夹角，可以根据时刻的参数计算得到。

4.将计算得到的赤纬角δ、纬度φ和小时角H带入逆时角公式中，即可得到太阳的高度角θ。

1.太阳能利用：太阳能是一种可再生能源，是清洁、无污染的能源。

太阳高度角对太阳能的利用非常重要，可以通过计算太阳高度角来确定太阳能电池板的倾斜角度，以最大程度地吸收太阳能。

2.天文学：天文学研究中，太阳高度角是很重要的参数，可以通过太阳高度角来确定天文观测点的可见区域，规划观测工作。

3.导航和地理测量：太阳高度角可以用来确定观测点的经纬度，通过测量太阳高度角和知道日期和时刻的参数，可以计算出观测点的位置。

4.气象学：太阳高度角是气象学中一个重要的参数，可以用来推算太阳辐射的强度和分布，进而影响地面的气温、湿度等气象要素。

5.建筑设计：太阳高度角可用于建筑设计中的天窗、阳台、景观等位置的规划，以确保充分利用自然采光和遮阳，提高室内环境的舒适性。

总结起来，太阳高度角的计算和应用在各个领域都具有重要的意义。

通过计算太阳高度角，可以帮助我们更好地利用太阳能，规划天文观测，确定地理位置，理解气象变化，以及进行建筑设计等。

正午太阳高度角的计算及应用

正午太阳⾼度⾓的计算及应⽤巧⽤正午太阳⾼度⾓慈利四中地理组周德华正午太阳⾼度⾓计算公式是⽤来计算在某时、某地正午时太阳⾼度的公式。

在⾼三地理复习中，此类问题经常出现，⽽且许多资料书上其公式的写法也不⼀样，解释也有差别，有些同学往往不知所从。

其实，万变不离其宗。

⾸先要能够理解该公式，知其然；能知道该公式的来源，知其所以然，那么相关问题的解答就会很简单。

以下是我从教以来对该公式的分析和总结，希望对⾼考学⼦们有所帮助，也希望各位同⾏能提出积极的意见共勉。

⼀、什么是正午太阳⾼度（H）太阳光线与地平⾯的交⾓叫做太阳⾼度⾓，简称太阳⾼度。

太阳位于天顶时，它的⾼度为90°，称为直射；太阳⾼度⼩于90°，⽽⼤于0°时为斜射；太阳位于地平线时，它的⾼度为0°。

在⼀⽇内，太阳位于上中天（即当地地⽅时为12时）时，其⾼度达到最⼤值，称为“正午太阳⾼度”（H）。

⼆、正午太阳⾼度的计算公式：H=90º-|φ±δ|（H为正午太阳⾼度，φ为当地纬度，δ为直射点的纬度，φ、δ永远取正值）同减异加（即φ、δ在同半球时两者相减，在不同半球时两者相加）“±”取法：同减异加如以慈利（29°N）为例，求出⼆分⼆⾄⽇时的正午太阳⾼度。

解答：夏⾄⽇，δ为23.5°N，与慈利同在北半球，则H1=90º-|29°-23.5°|=84.5°冬⾄⽇，δ为23.5°S，与慈利在不同半球，则H2=90º-|29°+23.5°|=37.5°春秋分⽇，δ为0°，直射⾚道，则正午太阳⾼度即为90°减去当地的纬度，H3=90º-29°=61°由于公式中遵循的是同减异加，因此对于那些不要定量计算只要定性判断的题⽬⽆需通过取点计算进⾏⽐较，只需在太阳直射点的回归运动图上观察太阳直射点和某地所在纬线的直线距离的长度变化：直线距离越长正午太阳⾼度越⼩，直线距离越短正午太阳⾼度越⼤；两者相交，距离为零，此⽇的正午太阳⾼度是当地的全年最⼤值，为直射（90°）。

太阳高度角报告

太阳高度角报告引言太阳高度角是指太阳光线与水平面之间的夹角，它是太阳在天空中的位置的一种度量。

太阳高度角的变化对于地球上的许多自然和人类活动都具有重要的影响。

本报告将介绍太阳高度角的定义、计算方法以及其应用。

定义太阳高度角是指太阳光线与水平面之间的夹角。

在地学和天文学中，太阳高度角通常用于描述太阳在天空中的位置。

太阳高度角的单位通常是度，范围从0°（太阳在地平线上）到90°（太阳直接在头顶）。

太阳高度角还可以用弧度来表示，其中2π弧度等于360度，即一个完整的圆。

计算方法根据地球的自转和公转运动，太阳高度角的计算可以采用不同的方法。

以下是两种常用的计算方法：1.简化计算方法简化计算方法常用于一般应用中。

在这种方法中，太阳高度角的计算基于当地的纬度、地球的倾斜角度以及太阳时间。

根据这些参数，可以使用一些简化的公式来计算太阳高度角。

例如，在一年中的特定日期和特定时间，可以使用以下公式来计算太阳在当地的高度角：h = sin(φ) * sin(δ) + cos(φ) * cos(δ) * cos(H)其中，h是太阳高度角，φ是地点的纬度，δ是太阳的赤纬，H是当地的太阳时角。

2.精确计算方法精确计算方法考虑了更多的因素，包括地球的形状、大气折射、地球的自转以及太阳的视差等等。

这种方法使用复杂的数学模型和计算算法，可以提供更准确的太阳高度角数据。

例如，可以使用专业的天文软件或在线计算工具来计算特定日期、特定时间、特定地点的太阳高度角。

这些工具通常会基于复杂的天文计算公式，考虑了多种因素，从而提供最精确的结果。

应用太阳高度角在许多领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：1.太阳能产能预测太阳高度角对于太阳能发电的产能预测非常重要。

通过计算太阳高度角，可以确定太阳光线的强度和入射角度，从而预测太阳能系统的发电能力。

这对于太阳能发电系统的建设和运营管理非常关键。

2.天文观测和导航天文观测和导航中，太阳高度角被用来确定天体的位置和方位。

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

正午太阳高度角的计算及应用正午太阳高度角是指太阳正午时所处的天顶角，它是太阳在天空中的位置和高度的一个重要参数。

计算和应用正午太阳高度角对于太阳光的照射、建筑物的设计、农业生产等方面具有重要的意义。

本文将介绍正午太阳高度角的计算方法以及在实际应用中的一些例子。

首先，我们来介绍一下正午太阳高度角的计算方法。

正午太阳高度角的计算涉及到太阳的赤纬、地理纬度和地球的倾斜角度等参数。

其中，太阳的赤纬是指太阳所在的黄道坐标系与赤道坐标系的夹角，可以通过天文观测数据或天文计算软件来获取。

地理纬度是指观测点所处的地球纬度，可通过地理位置信息来获得。

地球的倾斜角度是指地球自转轴和公转轴的夹角，其数值大约为23.5度。

根据这些参数，正午太阳高度角的计算公式如下：sin(θ) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(ω)其中，θ为正午太阳高度角，δ为太阳赤纬，φ为地理纬度，ω为时角。

太阳的赤纬和时角可以通过一些简单的公式来计算。

太阳赤纬的计算公式如下：δ = 23.45° * sin(360° * (284 + n) / 365)其中，n为当前日期与一年中第一天的天数之差。

时角的计算公式如下：ω=15°*(12-t)其中，t为当地的标准时与太阳当地时之差，可通过经度和时区来计算。

通过这些公式，我们可以计算出正午太阳高度角的数值。

正午太阳高度角的数值一般在0度到90度之间，如果是北半球，夏至时太阳高度角最大，约为69度；冬至时太阳高度角最小，约为21度。

如果是南半球，情况相反。

1.太阳能的利用：太阳能热水器和太阳能发电系统需要在太阳高度角较大的时候将太阳能吸收得更多，因此在设计和安装时需要考虑太阳高度角的影响，使太阳能收集器或发电板能够面对太阳的方向。

2.建筑物的遮阳设计：正午太阳高度角的大小会影响建筑物上方的遮阳设备使用的效果。

在高纬度地区，应尽量减小正午太阳高度角较大的时间段对建筑物的照射，这可以通过选择合适的建筑材料、设计合理的遮阳设备等来实现。

太阳高度角计算和应用

42．阅读下面气压分布图，回答下列问题。
42.（1）7月，东北。（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。
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 _____________、______________。
太阳高度角计算和应用
基础梳理 1、正午太阳高度变化规律图解、
太阳高度是太阳光线相对地面的夹角(即太阳在当地的仰角), 太阳高度是太阳光线相对地面的夹角(即太阳在当地的仰角), 在太阳直射点处太阳高度最大, 90° 在晨昏线上则为0 在太阳直射点处太阳高度最大,为90°,在晨昏线上则为0°。而正午太阳高度就是各地一日内最大的太阳高度，而正午太阳高度就是各地一日内最大的太阳高度，也即地方时 12点的太阳高度点的太阳高度。为12点的太阳高度。
南北极圈：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反映的下图是甲、乙两地太阳高度变化曲线。下图反映的是甲地正午太阳高度的年变化，是甲地正午太阳高度的年变化，图2反映的是位于北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。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。～题

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

自然地理(4) 太阳高度

15：37
1、该日最可能是 A、3月21日 B、6月22日 2、①地位于②地的
C、9月23日 D、12月22日
√
A、东北方向 B、西南方向 C、东南方向 D、西北方向
√
5、影子的长短和方向： ①日影的方向：与太阳在天空中的方位相反正午日影方向：直射纬线以南——向南直射纬线以北——向北半夜0点（出现在极昼地区）日影方向：北半球向南、南半球向北极点日影方向：北极点向南、南极点向北
E N
E
2h°
W 地平圈
S
N W
2h°
地平圈
S
图5
图6
W S h2 h1 E 地平圈 N
W S h1 E 地平圈 h2 N
图8
图9
小结：
1、太阳东升西落是地球自西向东自转的结果
2、二分日全球太阳东升西落
3、北半球夏半年时，全球太阳东北升西北落南半球夏半年时，全球太阳东南升西南落 4、出现极昼的地区，正北/正南升，正北/正南落。 5、北回归线以北地区太阳最高时在正南，南回归线以南地区太阳最高时在正北
①太阳直射赤道（春秋分日）
晨线和经线重合，纬线和太阳光线平行太阳在晨线正东方，在昏线的正西方故太阳正东升，正西落
日出
日落
②太阳直射北半球（夏半年）
晨线和经线不重合，纬线和太阳光线不平行太阳在晨线东北方，在昏线的西北方
日出
日落
夏至日
故太阳东北升，西北落
③太阳直射南半球（冬半年）
晨线和经线不重合，纬线和太阳光线不平行太阳在晨线东南方，在昏线的西南方
小结：太阳高度的日变化规律（1）时间变化:
①极点：在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天之变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度。 ②非极点地区：非极点地区的太阳高度在一日内是有变化的。一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度。内是没有

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。

太阳高度角

夏至日，太阳直射北回归线。
正午太阳高度最大的是北回归线。正午太阳高度角的变化规律是从北回归线向南北两侧递减。
冬至日，太阳直射南回归线。
正午太阳高度最大的是南回归线。正午太阳高度角的变化规律是从南回归线向南北两侧递减。
总之，同一时刻，正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。
A
（2）当地地方时为12点时的太阳高度角，是一天太阳高度的最大值，称为正午太阳高度角。
2.就一地来看，一天当中太阳高度角有何变化规律？
从日出开始，太阳高度由0°逐渐增大，至正午达最大值，然后逐渐降低，至日落时降为0°。
2、正午太阳高度的变化规律
春秋分，太阳直射赤道。正午太阳高度最大的是赤道。正午太阳高度角的变化规律是从赤道向南北两极递离直射点越近，正午太阳高度越大；反之越小。减
正午时分
日落时分
H
日出时分
地平面
一天当中，日出时分（晨线上）和日落时分（昏线上）的太阳高度为0；白天太阳高度大于0，晚上的太阳高度小于0。一天当中地方时为中午12点太阳高度最大。
一、正午太阳高度角的变化 1、太阳高度、正午太阳高度
H
（1）太阳高度也称为太阳高度角，是太阳光线与地平面的夹角，或说人们看太阳的仰角。
解：冬至日当地正午太阳高度 α为 24º 34′ 热水器集热管的倾角 β=90º —α
集热管即 β=90º —24º 34′ 水箱
β =65º 26′
α
调节杆
丹凤（34ºN）春秋分、夏至日、冬至日应把太阳能热水器如何调整，才能最大限度利用太阳能？
（5）计算楼距。
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。算最小楼距关键是计算当地冬至日的正午太阳高度时的楼距。

太阳高度角的变化与应用

太阳高度角的变化与应用
太阳高度角=90°-|当地纬度±太阳直射点的纬度|。

正午太阳高度角、太阳直射点纬度、当地纬度，这三个变量中任意给出两个，就能求第三个。

比如，北京(40°N)夏至日(23°26′N)正午太阳高度角a，a=90°-(40°-23°26′)=73°26′。

太阳高度角，指对地球上的某个地点太阳光入射方向和地平面的夹角。

专业上讲，太阳高度角是指某地太阳光线与通过该地与地心相连的地表切面的.夹角。

当太阳高度角为90°时，太阳辐射强度最大；太阳斜射地面程度越大（即太阳高度角越小），太阳辐射强度就越小。

越吻合太阳照射点正午太阳高度越大。

太阳边线就是季节：
1、太阳直射北回归线北半球夏至日，全球正午太阳高度（h）由北回归线向两侧递减,南半球达到一年中最小。

2、太阳照射南回归线北半球冬至日，全球正午太阳高度（h）由南回归线向两侧递增,北半球达至一年中最轻。

3、太阳直射赤道春秋分，全球正午太阳高度（h）由赤道向两侧递减。

极圈的太阳高度角计算公式

极圈的太阳高度角计算公式在极圈地区，太阳的高度角是一个非常重要的参数，它决定了太阳在天空中的位置和照射角度，对于当地人们的生活和生产有着重要的影响。

因此，准确计算极圈地区太阳的高度角是非常必要的。

在本文中，我们将介绍极圈地区太阳高度角的计算公式，并对其进行详细的解析和应用。

首先，我们需要了解太阳高度角的概念。

太阳高度角是指太阳光线与地平线的夹角，它是一个与地球经度、纬度和时间有关的参数。

在极圈地区，太阳高度角的变化非常显著，因为这个地区的纬度较高，太阳在天空中的位置和照射角度会随着时间和季节的变化而发生较大的变化。

太阳高度角的计算公式可以通过天文学的知识来推导得出。

在极圈地区，太阳高度角的计算公式可以表示为：sin(δ) = sin(φ) sin(θ) + cos(φ) cos(θ) cos(H)。

其中，δ表示太阳的赤纬，φ表示观测点的纬度，θ表示太阳的赤纬角，H表示太阳的时角。

这个公式可以通过天文学的知识和三角学的原理来推导得出，它可以精确地计算出极圈地区太阳的高度角。

在这个公式中，太阳的赤纬是一个与时间和日期有关的参数，它可以通过天文观测数据或计算机模拟得到。

观测点的纬度是一个固定的参数，它可以通过地理信息系统或GPS定位得到。

太阳的赤纬角和时角是与时间和日期有关的参数，它们可以通过天文观测数据或计算机模拟得到。

因此，通过这个公式，我们可以精确地计算出极圈地区任意时间和日期的太阳高度角。

太阳高度角的计算公式可以通过计算机程序来实现。

在现代科技的支持下，我们可以通过计算机模拟和数据处理来精确地计算出极圈地区太阳的高度角。

通过这个计算公式，我们可以得到极圈地区任意时间和日期的太阳高度角，从而为当地人们的生活和生产提供重要的参考数据。

太阳高度角的计算公式在极圈地区有着广泛的应用。

在极圈地区，太阳的高度角决定了太阳在天空中的位置和照射角度，它对于当地人们的生活和生产有着重要的影响。

通过太阳高度角的计算公式，我们可以得到极圈地区任意时间和日期的太阳高度角，从而为当地人们的生活和生产提供重要的参考数据。