正午太阳高度规律及应用

正午太阳高度规律性知识总结及解题应用

一、正午太阳高度角的空间变化规律及应用

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

1）四地按纬度由高到低的排列，正确的是( )

A．②④①③ B．③②①④ C．④③①② D．①③④②

2）④地的最短昼长为( )（最短昼长=（24—昼长差）÷2）

A．8小时21分 B．9小时9分 C．10小时42分 D．11小时22分

3）当国际标准时为10时24分，①地太阳高度达一天中的最大值，则①地的经纬度可能为( )

A．43°26′N，156°E B．23°26′N，24°E C．20°S，24°E D．46°34′S，156°E

二、正午太阳高度角的年变化规律及应用

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（双选）

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 N

C．每年约有9个月 H M＞H N D．任何时刻都有H M≥H N

三、正午太阳高度的日变化规律及应用

（1）在极点：在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天内无变化，其太阳高度（包括正午太阳高度）始终等于太阳直射点的纬度；

（2）在极圈及其以内地区：

①极昼期间，太阳高度24小时内都大于或等于0°。

②刚好出现

．．．．极昼地区的纬度与直射点纬度的和为90°，且该日该地区太阳高度最小值为0°；其它极昼地区该日该地区太阳高度最小值＝当地纬度—刚好出现极昼地区纬度。该日当地正午太阳高度＝90°－纬度差。

③某地某日刚好出现极昼，则该地当日正午太阳高度＝直射点纬度的2倍。

（正午与子牙太阳高度差÷2=直射点维度）

（3）在赤道上：赤道上正午太阳高度与直射点的纬度和为90°。

例3 下图是某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面

的夹角，据此判断下列各题：

（1）这一天，太阳直射点的纬度位置

是（）

A. 15°N

B. 20°

N C. 15°S D. 20°S

（2）该地的纬度位置是（）

A. 70°N

B. 75°N

C. 70°S

D. 75°S

四、正午太阳高度其它应用举例

（一）利用正午太阳高度计算地方时

例4 某一天中太阳高度最大时，当地地方时为12时，由此可推算地球上任何一条经线上的地方时，或任何地方时的经线。

下图为某经线圈上部分地区纬度与太阳高度关系图，其中X为90°。

据图回答（1）-（2）题。

（1）若此时北京时间为14：00，则Y的经度为( )

A．90°E B．150°E C．90°W D．150°W

（2）若不知X的值，且M点在赤道上，则下列说法错误的是( )

A．M、N两点之间的经度差为180° B．Y点可能为极点

C．X的最大值为66.5° D．此日可能昼夜平分

（二）利用正午太阳高度确定经纬度，进而判断相关地理特征

（1）某地经度的确定，主要利用正午太阳高度所对应的地方时为12时，再结合题中的其他隐含条件（如北京时间，国际标准时间等）通过地方时计算求得。

（2）某地纬度的确定，主要是利用正午太阳高度角计算公式求得。

（3）相关地理特征的判断，主要是通过区域定位的方法，并辅以推理、比较、排除、联想等思维方法，得出该区域典型的地理特征。

例5 我国某中学地理兴趣小组开展“当地经纬度测算研究”活动，其操作方法是：在一年中白昼最短的这一天，选择操场上Q处垂直竖立一根竹竿（杆长3米），画一个半径3米的圆圈，将观测到的杆顶端在地面对

应的投影变化记录在操场平地上。读图3，回答1~3题

1．观测地的地理坐标为（）

A．21°34′N,122.5°E B．26°34′S ,120°E

C．21°34′N,110°E D．20°34′N,110°E

2．当杆影顶端的投影在P点时，竹竿影子的朝向为（）

A．东南 B．西南C．西北 D．东北

3．此时，下列地理现象最可信的是（B ）

A. 墨累—达令盆地正值剪羊毛的季节（冬）

B.坦桑尼亚的天然动物园草木茂盛

C.北京的正午太阳高度达一年中的最大值

D.威尼斯迎来一年中的旅游旺季

（三）利用正午太阳高度推算两地间的距离

在同一时刻，地球上两点间的正午太阳高度差等于两点间的纬度间隔，利用这一推论可求的两地间的实际距离，并进行相关为问题的解答。

例6．在一幅6月22日光照图上有甲已两地，都位于北半球，当太阳在同一时刻位于其上中天时，测的甲地的太阳高度为59°，乙地为35°，且两地间的图上距离为44.4厘米，该图的比例尺为1:6000000 。

(四)正午太阳高度与楼房间距的问题：

一般来说，纬度越低，楼距越短；纬度越高，楼距越大；解题的关键是计算当地最小的正午太阳高度角。为保证一楼全年均有阳光照到，应考虑两楼之间的最短距离与楼高、地形（平地、阴坡和阳坡）的关系。

例7 地形因素对建筑物布局的影响是多方面的，如自然通风、日照效果等。建筑物的间距越小越能节约建筑用地，为了保证山坡上的建筑物地层有日光照射，山坡上的建筑物应有合理的日照间距。下列叙述正确的是（）

①在向阳坡，坡度越大，建筑物间距越小②在向阳坡，坡度越小，建筑物间距越小

③在背阳坡，坡度越大，建筑物间距越大④在背阳坡，坡度越大，建筑物间距越小

A.①③

B.②③

C.②④

D.①④

（五）利用正午太阳高度解决太阳能热水器最佳支架倾角问题

为最有效利用太阳能，太阳能热水器集热板要根据正午太阳高度的

季节变化而调整角度，集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太

阳高度角H的余角（图7）。实际上该倾角就是热水器所在地纬度与太

阳直射点纬度的纬度差。

例8右图为我国某地太阳能热水器示意图，若该地一年中最小的

正午太阳高度角是35.5度，回答（1）-（2）题。

（1）春分日时，该地太阳能热水器集热板的最佳倾角α应为（）

A、35.5°

B、31°

C、59°

D、54.5°

（2）春分日后，α角的大小变化为（）

A．变小 B．变大 C．保持不变 D．无法确定

（六）正午太阳高度与日影关系问题

正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日

影越长；日影方向背向太阳。

例9 右图为某地等高线示意图。某天文爱好者在某市

旅游时，在A山顶测得北极星高度是36°34′，在B山顶测

得北极星高度是36°36′。据此，完成下题。

城市规划在D地建设一新的居民小区，又担心小区处在

A山顶的阴影区，日照不足，有碍身体健康，山顶A阴影最

长的范围可能是（）