正午太阳高度的计算
高中地理太阳高度的计算问题
太阳高度的计算，一直是地球运动中重点和难点，考生遇到此类问题时难以作对。
我在教学中发现掌握一些公式，有利于快速解题，既减少了思维量，又节省了大量时间。
1．直射点的纬度＝1/2×（出现极昼的点最大的太阳高度＋该点最小的太阳高度）注：出现极昼时：①极点的最大的太阳高度＝该点最小的太阳高度②刚出现极昼的点最小的太阳高度=02．直射点的纬度＋刚出现极昼点的纬度＝90°3．正午太阳高度＝90°－｜所求点的纬度＋/－直射点的纬度｜（所求点与直射点在赤道的同侧取“＋”号，在赤道的异侧取“－”号)4．寒带，温带：某地夏至日的正午太阳高度－冬至日的正午太阳高度＝2×黄赤交角热带：某地夏至日的正午太阳高度－冬至日的正午太阳高度＝2×该地的纬度例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′NC 23°SD 23°26′S′(2) 刚出现极昼点的纬度为：A．90°N B 67°NC．66°34′S D 67°S（3）该地的地理纬度可能为：A．20°N B 70°NC 20°SD 66°34′S（解题思路）根据地球运行到远日点附近得知太阳直射北半球，该地为北半球；由公式1算出直射纬度＝1/2×（43°＋3°）＝23°；由公式2算出：刚出现极昼点的纬度＝90°－23°＝67°；由公式3算出：43°＝90°－（所求点的纬度－23°），得所求点的纬度为70°，因此答案为（1）A （2）B （3）B。
例2：图中MC MD分别为旗杆一年正午投影最长和最短时的影长，求该地的纬度：A. 15°37′20〃N B . 46°52′NC.50°56′40〃N D . 50°56′40〃S（解题思路）由图可知该地没有太阳直射现象，因此该地不会位于热带。
正午太阳高度角的计算公式
正午太阳高度角的计算公式正午太阳高度角是指太阳在正午时刻与地平线的夹角，它是天文学中重要的参数之一，也是测定地球上某一地点纬度的重要依据。
下面我们将介绍正午太阳高度角的计算公式。
太阳高度角的计算公式为：sin(α) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(H)其中，α表示太阳高度角，δ表示太阳赤纬，φ表示地点的纬度，H 表示当地的时角。
太阳高度角的计算依赖于太阳赤纬、地点纬度和时角。
太阳赤纬是指太阳在黄道上的投影与赤道平面的夹角，它是由地球公转轨道引起的。
太阳赤纬的数值在一年中是变化的，最大值约为23.5度，最小值约为-23.5度。
地点纬度是指地球上某一点的纬度，它是指该点与地球赤道之间的夹角。
地点纬度的数值在不同地点是不同的，例如赤道的纬度为0度，北极的纬度为90度，南极的纬度为-90度。
时角是指太阳在当地地方子午线上的位置与正午时刻的角度差，它是由地球自转引起的。
时角的数值在一天中是变化的，最大值约为15度，最小值约为-15度。
通过太阳高度角的计算公式，我们可以根据地点纬度和时角的数值，求得正午太阳的高度角。
这个角度可以用来判断太阳在天空中的位置，从而帮助我们定位和导航。
例如，假设我们要计算北京市正午太阳的高度角。
北京市的纬度约为39度54分，时角为0度。
代入计算公式，可以得到太阳高度角的数值。
根据计算结果，北京市正午太阳的高度角大约为68度。
正午太阳高度角的数值越大，表示太阳越高挂在天空中，阳光照射的角度也越大。
这对于植物的光合作用、太阳能的利用以及气象学等领域具有重要意义。
总结起来，正午太阳高度角的计算公式是通过太阳赤纬、地点纬度和时角之间的关系来计算的。
它是天文学中重要的参数，可以用来帮助我们定位和导航，也对植物生长和能源利用等有着重要的影响。
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。
正午太阳高度计算
请说明正午太阳高度计算的几种方法
正午太阳高度是指太阳在正午（即太阳在天空最高点）时的高度。
正午太阳高度可以
用来测量太阳辐射和气温，并且在建筑学、农业、气象学和航海等领域有着重要的意义。
正午太阳高度的计算方法有很多种。
下面是几种常用的方法：
1.太阳角计算法：这种方法是根据太阳在正午时的天顶角来计算正午太阳高度的。
天顶角是指太阳在天空中的高度，单位是度。
天顶角的值可以通过天文仪器测量得到。
2.光谱计算法：这种方法是根据太阳光谱来计算正午太阳高度的。
太阳光谱是指太
阳发出的光的频率和强度的分布。
光谱计算法可以根据太阳光谱的特征来确定太阳的高度。
3.天顶角计算法：这种方法是根据太阳天顶角和地平线夹角来计算正午太阳高度的。
地平线夹角是指地面和天际线之间的夹角。
天顶角计算法需要使用天文仪器测量太阳天顶角和地平线夹角。
4.地球自转计算法：这种方法是根据地球自转的轨迹来计算正午太阳高度的。
地球
自转是指地球围绕自己的轴心运动的过程。
地球自转计算法可以根据地球自转的轨迹和地球的自转速度来确定太阳的高度。
5.地球轨道计算法：这种方法是根据地球绕太阳运动的轨道来计算正午太阳高度的。
地球轨道是指地球围绕太阳运动的轨迹。
地球轨道计算法可以根据地球轨道的形状、角度和轨道长度来确定太阳的高度。
这些方法都可以用来计算正午太阳高度，但是各有优缺点。
夏至日正午太阳高度角计算公式
夏至日正午太阳高度角计算公式夏至日正午太阳高度角的计算公式为：
高度角= 90° -纬度+赤纬
其中，纬度是指观测地点的纬度，赤纬是指太阳在赤道上的投影
角度。
需要注意的是，这个公式是基于理想地球模型和理想太阳模型的
计算结果。
在实际情况中，由于地球的自转轴倾斜以及地球轨道的离
心率等因素的影响，夏至日正午太阳高度角的实际数值可能会有所偏差。
除了夏至日正午，其他时间的太阳高度角可以根据以下公式计算：高度角= sin(纬度) * sin(赤纬) + cos(纬度) * cos(赤纬) * cos(时角)
其中，时角是指太阳与地球地方子午线的角度差，可以根据经度
和当地时间计算得到。
另外，太阳高度角与太阳的直射辐射以及地表温度等因素密切相关，对于一些特定的应用，如太阳能发电、气象预报等，需要更精确的太阳高度角计算模型。
在实际应用中，可以使用专业的气象和天文软件来计算太阳高度角。
正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算
正午太阳高度的计算是指在地球表面上，当太阳位于天空中最高位置时，太阳离地面的角度。
这一角度可以通过地理位置和日期的计算得出。
首先，需要确定观测位置的经纬度。
经度表示在地球上东西方向上的位置，通常用度数表示，范围在0度到360度之间。
纬度表示在地球上南北方向上的位置，同样用度数表示，范围在0度到90度之间。
一般可通过地图或GPS等工具获取位置的经纬度。
其次，需要确定观测日期。
太阳高度的计算需要知道观测日期的儒略日数，即从格林尼治时间的当年1月1日0时算起的天数。
最后，利用公式计算太阳高度角。
太阳高度角的计算公式为：h = arcsin(sinδsinφ+cosδcosφcosH)，其中，δ为太阳赤纬，φ为观测位置的纬度，H为太阳时角。
太阳时角计算公式为：H = 15(t-12) + L，其中，t为当日12时的时角，L为观测位置的经度。
通过以上三步计算，就可以得到正午太阳的高度角。
太阳高度角的大小决定了太阳光线射入地面的角度，进而影响到地球上的气候和生态环境。
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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【知识串讲】节气日期太阳直射点太阳高度的纬度分布春分日秋分日3月21日9月23日前后赤道由赤道向南北两方递减夏至日6月22日前后北回归线由北回归线向南北两侧递减冬至日12月22日前后南回归线由南回归线向南北两侧递减二、正午太阳高度随季节变化规律赤道上，两至日中午太阳高度达到最小值，春秋分日达到最大值；北回归线及其以北地区：夏至日正午太阳高度达到最大值，冬至日正午太阳高度达到最小值；南回归线及其以南地区：冬至日正午太阳高度达到最大值，夏至日正午太阳高度达到最小值。
南北回归线之间地区：每年有两次太阳直射达到最大值；赤道与北回归线之间，冬至日正午太阳高度达到最小值；赤道与南回归线之间，夏至日正午太阳高度达到最小值；三、正午太阳高度的计算1.公式计算：某地正午太阳高度的大小H=90°—/φ-δ /即90°—H=/φ-δ /，公式中：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。
2.利用“纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度（以太阳直射点为参照点）”这一规律来计算。
四、正午太阳高度的应用1.确定地方时。
某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
例 1.某学校(110°E)地理兴趣小组在平地上用立竿测影的方法,逐日测算正午太阳高度。
如图垂直竖立一根2米长的竿OP，正午时测得竿影长OP′，通过tgα=OP/OP′算出正午太阳高度α，据此回答：（1）该小组每天量测影长时,北京时间应为（）A.12:00B.12:40C.11:20D.10:002.确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
〖例2〗甲、乙、丙是三幅不同纬度的三座房屋二至日的阳光照射情况（a或b）。
正午太阳高度的计算
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）
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。
• 解：设所求地正午太阳高度角为H，则 90°－H＝纬度差
2：正午太阳高度角的大小与阳光照 进屋内面积的大小。
• 一年中南北半球的向南或向北窗户， 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。
3：建筑物间的间距
• 一年中南北方向修建楼房（纬度为θ的 地方，纬度较低的楼高H米）时，要使 纬度较高的楼的底层房屋一年中都能 被阳光照射，只需使南北二楼距离大 于纬度较低的楼的最长影，即二楼间 距应大于 L最长影=H×cot ［90°－ （θ＋2⒊5°）］。
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°）］
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
高中地理最易错考点系列考点3正午太阳高度的计算新人教版必修1(2021年整理)
考点3 正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点"是指所求地点与太阳直射点.两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即两点同在北（南)半球，则两点纬度“大数减小数"，两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。
如图所示:当太阳直射B点（10°N)时，A点（40°N)正午太阳高度是：H＝90°－AB纬度差＝90°－(40°－10）＝60°。
C点（23。
5°S)正午太阳高度是:H＝90°－BC纬度差＝90°－（10°＋23。
5°)＝56.5°正午太阳高度的应用(1)确定地方时当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短，当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向为了获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。
在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(3）判断日影长短及方向正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。
(4)确定当地的地理纬度纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。
根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小.(5）确定楼距、楼高为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。
以我国为例，见下图，南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度为H,则最小楼间距L为：L＝h cotH。
（6)太阳能热水器的倾角调整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，使太阳光与受热板成直角。
其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°（如下图)。
太阳能光热电站（下图)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。
据此完成下题。
若在北回归线上建一太阳能光热电站，其高塔正午影长与塔高的比值为P，则( ）A．春、秋分日P＝0 B．夏至日P＝1C．全年P<1 D．冬至日P>1【答案】D【解析】在北回归线上建太阳能光热电站,夏至日时太阳光线直射北回归线,正午电站高塔影长为0，比值P亦为0；正午影长与塔高的比值P为1时，影长与塔高等长，此时北回归线正午太阳高度为45°,太阳光线直射21°34′S；冬至日时太阳光线直射南回归线,此时电站高塔正午太阳高度小于45°,影长大于塔高,故比值P〉1。
极昼地点时太阳高度的计算
极昼地点时太阳高度的计算公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]极昼地点0时太阳高度的计算一、正午太阳高度(H)的计算在北半球极昼区的正午太阳高度为当地地方时12时太阳光线与当地地平线的倾角，此时太阳位于正南天空。
其计算方法与非极昼区一致：公式一：正午太阳高度H=90－两地间的纬度差即正午太阳高度H=90－（当地地理纬度±太阳直射点纬度）（“±” 的用法：当地地理纬度与太阳直射点纬度在同一半球时用“－”，不同半球则用“＋” ）二、最小太阳高度(h)的计算在北半球极昼区的最小太阳高度为当地地方时0时或24时太阳光线与当地地平线的倾角，即子夜时太阳高度，此时太阳位于正北天空（极点除外）。
可分极点、出现极昼的最低纬度和两者之间的地区三种情况。
1、 极点 在地球自转运动中，北极点不动，故太阳始终在正南天空且太阳高度 只有年变化而无日变化，即一日内最小太阳高度和最大太阳高度一样。
假设当日太阳直射点的地理纬度为x,则用公式一可得出：h=H=90－(90－x)=x推论一：如某地在一日内太阳高度保持不变，则该地一定位于极点，且太阳高度的大小与当日太阳直射点的地理纬度数值相等。
2、出现极昼的最低纬度 如图1：N 为北极，O 为地心，M （纬度为x ）为太阳直射点，则A 点为晨昏线与某纬线圈的切点，其所在的纬线就是当日出现极昼的最低纬度。
根据几何知识可知∠MOC＋∠AOB=90，即A 点的地理纬度为北纬（90°－x ）。
读图可知A 点此时的地方时为0时或24时，太阳位于正北方的地平线上，故其最小太阳高度h=0；其正午太阳高度H=90－〔（90－x ）－x 〕=2x 。
O A l 1 l 2 MC B N 图1推论二：出现极昼的最低纬度的最小太阳高度h=0；其正午太阳高度H=直射点纬度的2倍。
3、极点和出现极昼的最低纬度之间的地区如图2：N 为北极，O 为地心，M （纬度为x ）为太阳直射点，A （纬度为90-x ）为切点，P （纬度为y ）点为北半球出现极昼现象的某地与0时经线的交点， 1l 、2l 、3l 分别是过M 、P 、A 三点的太阳水平光线，它们相互平行。
正午太阳高度角计算公式的解释
正午太阳高度角计算公式的解释、引伸及利用之杨若古兰创作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，此类成绩经常出现，首先要能够理解该公式，知其然.能晓得该公式的来源，知其所以然，那么相干成绩的解答就会很简单.一、解释正午太阳高度角计算公式，既H=90º-|当地纬度±直射点纬度|，H代表当地正午太阳高度，当地纬度指所请求某地的纬度，直射点纬度是指此时直射点所在的纬度，如果当地纬度与直射点纬度在同一半球用减号，若在分歧半球用加号，然后取绝对值.公式中有三个变量：H、当地纬度、直射点纬度，晓得三者其中的两个，求第三个变量.三个变量中H普通通过物体高度和物体影子是非间接告诉或者直接告诉；当地纬度通过经纬线图告诉；直射点纬度通过日期、极昼极夜范围或者晨昏线与经线的夹角间接告诉.二、引伸公式：H=90º-|当地纬度±直射点纬度|变形得：90º-H=|当地纬度±直射点纬度|公式的含义变成：某地正午太阳高度（H）与直射点正午太阳高度（90º）的差值等于某地与直射点在同一经线上的纬度距离.90º对应直射点纬度上的正午太阳高度，H对该当地纬度上的正午太阳高度，90º和H均为正午太阳高度，因此当地与直射点在同一经线上.那么正午太阳高度或者纬度的计算就比较简单，可以口算得出.例：读右图，外圈为晨昏圈，中间点O为太阳直射点，N为北极点.A点地理坐标为（66º34´N，0º），O点地理坐标为：A、0º，180º B、0º，0ºC、23º 26´N，180º D、23º 26´N，0º已知A在晨昏线上，那么A地太阳高度为0 º，地理纬度为66º34´N；O地太阳高度为90 º，求地理纬度.太阳高度差值为90 º，那么地理纬度距离也为90 º，A地地理纬度为66º34´N，N地为北极点，所以O地地理纬度为23 º 26´N.进一步引伸：90º与H均为正午太阳高度，则当地与直射点此时均为正午，那么当地与直射点就在同一经线上，在同一经线上既在同一大圆上，那公式的含义又变成：某地太阳高度（不是正午太阳高度）与直射点太阳高度（为90º）的差值等于某地与直射点所在大圆上的弧度距离.如图：由数学方法得：∠c=∠a-∠b三、利用读“某日太阳视活动图”（下图），当太阳位于A点时，北京时间为6时.回答以下成绩：（1）该地地理坐标为_____________.（2）此时澳大利亚泊斯受____________（“气压带”或“风带”）控制，气候特点是______________，北印度洋的洋流方向是____________.解析：此题第一答辩度较大，成绩在于要计算当地的地理纬度，已知当地正午太阳高度，但不知直射点纬度，不克不及通过正午太阳高度计算当地纬度，从题中可知的另外信息是：当地最小太阳高度是0º.如许已知条件有：最小太阳高度是0º，最大太阳高度是46º，且最大太阳高度出此刻南方，直射点纬度不变，求当地地理纬度.把这些条件暗示在图中，见下图：C代表直射点，AB暗示当地所在的纬度，A暗示最小太阳高度0 º 所在的地位，B暗示最大太阳高度46 º所在的地位.由前面所讲可知：最小太阳高度0 º与直射点太阳高度90 º相差90 º，那么A与直射点的纬度距离也应当是90 º，则∠AOC=90º.最大太阳高度46º与直射点太阳高度90º相差44º，那么B与直射点的纬度距离也应当是44º，则∠BOC=44º.由上可知∠AOB=46º，那么∠NOB=23º，所以：AB所在纬度为67ºN，直射点所在纬度为23ºN.因此得出终极结论：某地太阳高度（不是正午太阳高度）与直射点太阳高度（为90º）的差值等于某地与直射点所在大圆上的弧度距离.而正午太阳高度计算公式是限制了前提条件（正午太阳高度）后的一个简化公式.。
(完整版)正午太阳高度的变化规律及其计算
正午太阳高度的变化规律及其计算1．太阳高度与正午太阳高度太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度，太阳高度的最大值为90°。
正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时当地的地方时为12时。
太阳高度的全球分布规律：由直射点向四周递减，直至晨昏圈上为0°，呈同心圆分布。
太阳高度的日变化：极点上，在极昼期间，太阳高度在一天之内没有变化，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度，如下图甲；非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度，如下图乙。
2．正午太阳高度的变化规律(1)正午太阳高度的纬度变化规律同一时刻，从太阳直射点向南北两侧递减；同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，“点近角大、点远角小”；纬度相差多少度(1°)，正午太阳高度角就相差多少度(1°)。
具体如下表： 太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°，距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角越大，越远则正午太阳高度角越小归纳南回归线正午太阳高度为90°，由南回归线向南北两侧递减南回归线冬至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道秋分北回归线正午太阳高度为90°，由北回归线向南北两侧递减北回归线夏至赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减赤道春分正午太阳高度的纬度变化太阳直射点节气(2) 正午太阳高度的季节变化北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值南回归线及其以南地区 一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线上 一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度最大南北回归线之间的地区北半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日达到一年中最小值北回归线及其以北地区正午太阳高度的变化纬度地带3．正午太阳高度的计算某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H＝90°－|φ－δ|。
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例2：已知太阳直射12°S，求正午 太阳高度角为60°的地点的纬度。
解：高度差=90°－60°＝30°， 高度差 ° ° ° 即所求点与12°S的纬度相差 °， 即所求点与 ° 的纬度相差30° 的纬度相差 只需从12°S向南向北找 °就可，得 只需从 ° 向南向北找30°就可， 向南向北找 出所求点为18° 出所求点为 °N 、42°S 。 °
5：窗户雨棚长短的设计（南北窗户） ：窗户雨棚长短的设计（南北窗户）
• 如右图 所示（L为雨棚长，H1为阳 如右图11所示（ 为雨棚长 为雨棚长， 为阳 所示 光充分照进屋内时的太阳高度，H2为 光充分照进屋内时的太阳高度， 为 不需阳光照进屋内时的太阳高度。 ＂ 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 为雨棚到窗户顶的距离，h¹为雨棚到 窗户底端的距离。） 窗户底端的距离。）
正午太阳高度角的应用： 正午太阳高度角的应用：
• 1：正午太阳高度角的大小与物体影子长短。 ：正午太阳高度角的大小与物体影子长短。 • 正午太阳高度角越大，物体的影子越短； 正午太阳高度角越大，物体的影子越短； 正午太阳高度角越小，物体的影子越长； 正午太阳高度角越小，物体的影子越长； 当正午太阳高度角为90° 影子缩为零。 当正午太阳高度角为 °时，影子缩为零。 一年中最长影和最短影为： 一年中最长影和最短影为： 一年中最长 最长（ 影的计算： 一年中最长（短）影的计算：最长影出现在 该地的冬至日； 该地的冬至日；最短影出现在该地的夏至 日(回归线及之间的地区最短影出现在太阳 回归线及之间的地区最短影出现在太阳 直射时，其为零)。 直射时，其为零 。
假设某地有一杆高为H米 该地的纬度为 ， 假设某地有一杆高为 米，该地的纬度为θ，物 体的影子长L，则最长（ 体的影子长 ，则最长（短）影为 角为冬（ ［图中的杆长可测知，设α角为冬（夏）至的 图中的杆长可测知， 角为冬 正午太阳高度角。］ 正午太阳高度角。］
解：L=H×cotα ［α角据：正午太阳高度角差=纬 × 角据：正午太阳高度角差 纬 角据 度差，可得出90° 度差，可得出 °－α=θ±23．5°；即α=90°－ ± ． ° ° 式中冬至日取＋，夏至日取－。］ （θ±23.5°），式中冬至日取＋，夏至日取－。］ ± °），式中冬至日取＋，夏至日取 L最长影 ×cot［90°－（ ＋23.5°）］ 最长影=H× ［ °－（θ＋ 最长影 ° L最短影＝H×cot ［90°－（ －23.5°）］ 最短影＝ × 最短影 °－（θ－ °
2：正午太阳高度角的大小与阳光照 ： 进屋内面积的大小。 进屋内面积的大小。 • 一年中南北半球的向南或向北窗户， 一年中南北半球的向南或向北窗户， 在冬至日时， 在冬至日时，正午太阳高度角达到全 年最小， 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， 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， 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。 阳光照进屋内的面积则达全年最小。
例1：已知太阳直射 ：已知太阳直射16ºN，求70°N、 ， ° 、 54°S的正午太阳高度角。 的正午太阳高度角。 ° 的正午太阳高度角
• 解：设所求地正午太阳高度角为H，则 设所求地正午太阳高度角为 ， 90°－H＝纬度差 ° ＝ 90°－ H70°N＝70°－16°→H70°N＝ ° ° ＝ ° ° ° ＝ 90°－54°＝36° ° ° ° 90°－ H54°S ＝16º＋54°→ H54°S ＝ ° ° ＋ ° ° 90°－70°＝20° ° ° °
4：太阳能热水器倾角的调节。 ：太阳能热水器倾角的调节。
• 如图 所示：倾角α与正午 如图10所示：倾角 与正午 所示 太阳高度角是互余的， 太阳高度角是互余的，因此 一年中正午太阳高度角变小 倾角调大；变大时， 时，倾角调大；变大时，倾 角调小。（注意：据倾角α 角调小。（注意：据倾角 。（注意 与正午太阳高度角是互余的， 与正午太阳高度角是互余的， 且正午太阳高度角差=纬度差 纬度差， 且正午太阳高度角差 纬度差， 可推出倾角α就等于该地与 可推出倾角 就等于该地与 太阳直射点的纬度差）。 太阳直射点的纬度差）。
3：建筑物间的间距 ：
• 一年中南北方向修建楼房（纬度为θ的 一年中南北方向修建楼房（纬度为 的 地方，纬度较低的楼高H米 地方，纬度较低的楼高 米）时，要使 纬度较高的楼的底层房屋一年中都能 被阳光照射， 被阳光照射，只需使南北二楼距离大 于纬度较低的楼的最长影， 于纬度较低的楼的最长影，即二楼间 最长影=H× 距应大于 L最长影 ×cot ［90°－ 最长影 ° （θ＋2⒊5°）］。 ＋ ⒊ °
关于正午太阳 高度的计算
Hale Waihona Puke 正午太阳高度角的计算： 正午太阳高度角的计算： 计算公式：高度差=纬度差 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）。 求点的纬度差）。 注意：纬度差为：同半球大减小， 注意：纬度差为：同半球大减小， 异半球两相加（指南北半球）。 异半球两相加（指南北半球）。
• （1）对高纬度地区而言，阳光尽量全年 ）对高纬度地区而言， 能照进屋内， 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 所示， 就可，如图 所示，即太阳光线 刚好与 雨棚外端点到窗户顶点的连线平行时， 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： 光可充分照进屋内。这样雨棚的长短为： • L ﹦cot [90°-(Ø-23.5°)]×h＂（ 为当 ° ° × ＂（Ø为当 ＂（ 地纬度） 地纬度） • （2）对于低纬度地区而言，正午阳光最 ）对于低纬度地区而言， 好一年都不要照进， 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 所示， 阳光照不进屋内如图 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。 平行时，阳光不能照进屋内。这样雨棚的 长短为： 长短为：L=cot [90°--(Ø +23.5°)] h¹ ° ° 为当地纬度）。 （Ø为当地纬度）。 为当地纬度