正午太阳高度全解全析

2．判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时，如果我们能够 知道当地的正午太阳高度，就可以根据“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”的规律，求出当地的地理纬度。
3．确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的 朝向与正午太阳所在的位置有关。
北回归线以北的地区，正午太阳位于南方， 房屋朝南；南回归线以南的地区，正午太阳位 于北方，房屋朝北。
上
最大
南回归线及
北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐
其以南地区 缩小，到北半球夏至日达到一年中最小值
N
地平面
N
地平面
B H 太阳光线
赤
φ δ
AH
道
S
赤 S
B
φ δ道
A
H
太阳光线
H
(1)总公式： 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(4天直射点大体移动1度)，当地夏半年 取正值，冬半年取负值。
变式 训练1
【解析】 C数值必定为23.5°，由题意知，a、c之差
为20°，则a的数值为3.5°，即该地冬至日的正 午太阳高度为3.5°，根据前面所述公式可以求出 该地点的纬度为63°N。
答案： 63°N
考点2 正午太阳高度变化规律的应用
1．确定地方时 当某地太阳高度达一天中最大值时，就是 一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。
二分二至日正午太阳高度的纬度分布
变式 训练1
如下图中，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
变式 训练1
【解析】 解答本题的关键：一是明确正午太阳高度的
计算方法，即H＝90°—纬度差；二是明确图的 含义，从图中可以看出，图中地点夏至日正午太 阳高度达最大值，冬至日正午太阳高度达最小值， 说明该地一定位于北回归线以北，
【例1】设M(0°，30°E)，N(23°26′S,30°E) 两地正午太阳高度分别为Hm和Hn，判断下列四 项中正确的是( ) A．Hm和Hn不可能在同一天达到最小值
B．每年有某一时刻Hm＝Hn C．每年约有6个月Hm>Hn D．任何时候都是Hm≥Hn
【解析】 第(1)题，本题考查了太阳直射点移动与正午
答案：1.C
(2)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，那么在
两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为
() A．20米 C．40米
B．30米 D．50米
【解析】 第(2)题，要保证北楼所有朝南房屋在正午时
终年都能被太阳照射，那么冬至日的正午太阳高 度 H ＝ 90° － (30° ＋ 23.5°) ＝ 36.5° ， tanH≥X/40 ， 即 X≤40×tan36.5° ， 即 最 高 约 为 30米。
答案：2.B
变式 训练2
(3)若植物有机物的积累只与光照时间相关。
夏至日，在气温和天气状况相同的情况下，下
列各地同种作物有机物积累最多的是(
)
A．哈尔滨
B．北京
C．济南D．南京来自变式 训练2【解析】 第(3)题，在气温和天气状况相同的情况下，
有机物的积累主要取决于光照，也就是昼夜长短。 夏至日北半球纬度越高昼越长，哈尔滨的纬度最 高昼最长。
变式 训练2
下图中L表示北半球某地太阳高度角，读图 回答(1)～(3)题。
变式 训练2
(1)此日江苏省南通市(约32°N)的正午太阳
高度角约是( B )
A．27°
B．80°
C．58°
D．66°34′
变式 训练2
【解析】 只有北极点上太阳高度终日不变，而且其太
阳高度值就是直射点的纬度数，根据图中L太阳 高度角的变化线(没有变化)可知太阳直射22°N。 第(1)题，根据正午太阳高度计算公式可以计算出 南通该日的正午太阳高度H＝90°－(32°－22°) ＝80°。 答案：1.B
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：
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。
日影永远朝向背离太阳的方向，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；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，冬至日最短；南北 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)。
(3)正午太阳高度的计算及其应用都与当地 纬度和太阳直射点的纬度有关，二者缺一不可。
规律技巧总结
(4)太阳直射点以一个回归年为周期在南北 回归线及其之间来回移动，故直射点大约每个 月移动纬度为8°，每移动1°大约需要4天。
(5)正午太阳高度的变化规律与太阳直射点 密切相关，距离太阳直射点越近，正午太阳高 度越大；距离太阳直射点越远，正午太阳高度 越小。
日出方向 东北 正北
正东
东南 正南
日落方向 西北 正北
正西
西南 正南
正午太阳方位的确定
某一日期正午时分太阳的方位取决于直 射点位于该地的方位，直射点位于该地的 南方，正午太阳就位于该地的正南天空； 直射点位于该地的北方，正午太阳就位于 该地的正北天空；直射点的太阳方位位于 的直射点上中天。
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。
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。
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。
二分日：由赤道向南北两侧递减。
正午太阳高度的纬度分布规律—
由直射点向南北两侧对称递减。
模块一 必修一
地球公转的地理意义二
正午太阳高度的变化
夏日流火
考点1 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。
太阳高度的关系。M、N为位于同一条经线的两 地，当直射点位于M、N正中间的O点时，两地与 直射点纬度差相同，Hm＝Hn，故A错，B对；只 有当直射点位于O点及其以北时，Hm≥Hn，故D 错，直射点位于O点以北时间共9个月，故C错。
答案：1.B
规律技巧总结 图示法记忆正午太阳高度的纬度变化规律和
季节变化规律：
节气 太阳直射点
正午太阳高度的纬度变化
春分
赤道
赤道正午太阳高度为90°，由 赤道向南北两极递减
夏至
北回归线
北回归线正午太阳高度为90°， 由北回归线向南北两侧递减
秋分
赤道
赤道正午太阳高度为90°，由 赤道向南北两极递减
冬至
南回归线
南回归线正午太阳高度为90°， 由南回归线向南北两侧递减
太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°， 归纳 距离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度
5．计算楼间距、楼高
为了更好地保持各楼层都有良好的采光， 楼与楼之间应当保持适当距离。
纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的 地区楼距较大。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＝h·cotH。
解题的关键是计算当地一年中最小 的正午太阳高度，并计算影长。
6．计算热水器的安装角度
答案：2.A
(2010•安徽)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°、经度为117.2179°、高程为 96m。完成29～30题。
当太阳直射B点时，C点的正午太阳高度是 H＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
(3) 极昼时寒带地区子夜太阳高度＝所求地点纬度－ 刚好出现极昼的纬度 (90°－太阳直射点纬度) 。
注意：两地纬度差的求法：①若太阳直射点与所求 地点处于同一半球时，纬度差等于大数减去小数；若两 地分属不同的半球，则两地纬度差就是两地的纬度数之 和。②若所求出的正午太阳高度角等于0°，说明该纬 度出现极夜现象，且处于极夜的界线上；若所求正午太 阳高度为负值，说明该地是极夜地区。
角越大，越远则正午太阳高度角越小
(2) 正午太阳高度的季节变化
纬度地带
正午太阳高度的变化
北回归线及 其以北地区
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
南北回归线
一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度
之间的地区 最大
南北回归线
一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度
变式 训练2
(2)若图示太阳高度角为当地一年中最大的
太阳高度角，则(
)
A．两极地区的极昼时间将会变短
B．地球上的温带范围将会扩大
C．回归线将穿过我国的海南岛
D．西风带的南北宽度将会缩小
变式 训练2
【解析】 第(2)题，若图示太阳高度角为当地一年中最