太阳直射点地理坐标的计算
日出日落的方位角度计算公式
计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式：方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2- 1]公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，^2表示平方。
例如，北京在北纬40度，则N=40，夏至这一天太阳在北纬23.5度（太阳直射北纬23.5度），即M=23.5，把N和M的值代入上式，可求得方位角=31度意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北31度的方位升起的，是在西偏北31度的方位落下的。
说明：1本公式是在理想条件下推导出来的，即假设地球是个标准球体。
而实际上地球两极略扁，而且各地也有高山、洼地等，所以计算结果可能与实测结果有一点误差。
2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线（好象在地球外面套一根弹簧），所以实际上每天日出和日落的方位角稍微有点差别。
例如，在春分到夏至这段时间，日出方位角要略小于日落方位角。
昼夜长短的计算公式：Cost=-tgδ*tgφ太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。
太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在0°到90°之间变化，日出日落时为零，太阳在正天顶上为90°（本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文年历）。
太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
方位角以正南方向为零，由南向东向北为负，由南向西向北为正，如太阳在正东方，方位角为-90°，在正东北方时，方位为-135°，在正西方时方位角为90°，在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落，只有在春秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。
在北半球，从春分到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90°到-180°之间），在西偏北的方向落（方位角为90°到180°之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90°到0°之间），在西偏南的方向落（方位角为0°到90°之间）。
极昼地区正午太阳高度和太阳直射点的简便计算-新疆哈密市第十五中学高三实验班地理二轮复习培优教案
极昼地区正午太阳高度和太阳直射点的简便计算一、地理公式的推导及拓展1.问题导入假设出现极昼现象的某处纬度为X，在此处观测到的最小太阳高度角与最大太阳高度角分别为∠1与∠2，求太阳直射点的纬度数Y与及观测处纬度数X的值。
图1为北半球纬度为X处出现极昼现象，其太阳周日视运动状况。
2.公式推导假设题设情境为北半球。
做光照图（图2）：设图2中两处M、D分别为直射点、极昼现象观测点，则其纬度数分别为Y、X，可以看出这两处正午太阳高度分别为90°、∠2，根据两地正午太阳高度差等于其纬度差，可列出方程①：X－Y=90－∠2另外，由于低日点对应的地方时为0时，可设其位于图2中C点，A点位于晨昏线的顶点。
则C、A两处纬度分别为X、90°－Y，其太阳高度角分别为∠1，O°。
同样可列出方程②:X－（90°－Y）=∠1－0°由①②组成的方程组可解得：X=90°－（∠2－∠1）/2, Y=（∠1+∠2）/2(公式Ⅰ)这是一个非常有用的公式，由这个公式还可以推导出其他一些公式，并能简单有效地解释（或解决）许多问题。
3.公式拓展当∠1=0°时，即某地恰好出现极昼现象，则由公式Ⅰ可得出X=90°－Y（公式Ⅱ），说明直射点所在纬线的纬度与恰好出现极昼现象的纬线的纬度数互余。
当∠1=∠2时，则由公式Ⅰ可得出X=90°，Y=∠1=∠2（公式Ⅲ）。
由此可知：当极点出现极昼现象时，其太阳高度周日不变（并与太阳直射点纬度相等）。
这个结论可以有效解释极点出现极昼现象时太阳周日视运动轨迹（圆）与地面平行的原因。
另外，由方程组①②还可解得在已知X、Y时，∠1、∠2的大小：∠1=X+Y －90°，∠2=90°+Y -X(公式Ⅳ)；由方程②可推知X=∠1+90°-Y（公式Ⅴ）二、应用案例与解析例1.图3为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(1)～(2)题。
【课外阅读】地理坐标的确定及其应用1
地理坐标的确定及其应用用地理经度和地理纬度表示地面上点的位置的球面坐标叫地理坐标。
地理坐标是中学地理的重要内容，高考地理试题屡有涉及。
本文将介绍地理坐标的确定及其相关应用。
一、常见的确定某点的地理坐标的方法。
1、用经纬网确定某点的地理坐标例1：下图中甲、乙的地理坐标各是A.甲（70°E、20°S），乙（110°W、40°S）B.甲（70°E、20°S），乙（110°W、40°N）C.甲（70°W、20°N），乙（110°E、40°S）D.甲（70°W、20°S），乙（110°E、40°N）解析：从选项看，经纬度数都是相同的，所以只需判断出南北纬和东西经即可。
根据“南大南纬，东大东经”的规律，甲图中纬度向南增大为南纬，经度向西增大的为西经；乙图中纬度向北增大为北纬，经度向东增大为东经。
因此该题正确答案为D。
2、利用光照图确定某点的地理坐标例2：某同学在北半球P地利用日影测当地的经纬度，当P地竖直的竹竿影子朝正北时，北京时间正好是14时40分，P地太阳光线与地平面之间的交角为70°，该日全球的昼夜状况如图（图中阴影部分表示黑夜），P地的地理坐标为A.120°E，43°26＇NB.80°E，40°NC.160°E，50°ND.80°E，23°26＇N解析：当P地竖直的竹竿影子朝正北时，该地地方时为12时，与北京时间14时40分相差2时40分，可知P地的经度为80°E；又从该日全球的昼夜状况图可知，该日太阳直射20°N，而P地太阳光线与地平面之间的交角为70°，说明P地的正午太阳高度为70°，根据P地和20°N的正午太阳高度差等于两地纬度差可计算出P地的纬度是0°或40°N，所以该题选择B。
太阳直射点坐标
太阳直射点坐标太阳直射点坐标是指地球上接受到太阳直射的点，也称为太阳垂直点或太阳高度角最大点。
这个点每年都会在地球上不同的位置出现，因为地球绕着太阳公转的轨道是椭圆形而不是圆形。
下面将从以下几个方面详细介绍太阳直射点坐标。
一、什么是太阳直射点坐标二、如何计算太阳直射点坐标三、太阳直射点坐标的变化规律四、应用领域一、什么是太阳直射点坐标在春分和秋分时，地球上赤道平面与黄道平面相交，此时太阳光线垂直于赤道平面，在赤道上产生了一个垂直于地面的影子，这个影子的长度最小。
此时的位置就是春分和秋分时的太阳直射点，也称为春分线和秋分线。
而在其他时间，由于地球自转和公转的原因，每天都会有一个特定位置接受到垂直于地面并且最强烈的日光。
这个位置就被称为该日的太阳高度角最大点，也是太阳直射点。
二、如何计算太阳直射点坐标计算太阳直射点坐标需要考虑多个因素，包括地球的自转和公转、地球的倾斜角度、太阳的位置等。
下面介绍两种常用的计算方法：1. 简化公式法这种方法是通过简化公式来估算太阳直射点的位置。
简化公式法需要考虑以下三个因素：日历日期、时间和纬度。
其中，日历日期和时间可以通过日历或天文学软件获取，而纬度可以通过地图或GPS定位获取。
简化公式法的计算公式为：sin φ = sin δ cos H其中，φ为纬度，δ为太阳赤纬角，H为当地时角。
2. 复杂模型法这种方法是通过复杂的数学模型来准确计算太阳直射点坐标。
这个模型需要考虑更多因素，包括大气折射、地球内部结构等。
这个模型通常由天文学家或气象学家使用，并且需要专业软件支持。
三、太阳直射点坐标的变化规律由于地球绕着太阳公转的轨道是椭圆形而不是圆形，并且地球自转的轴线与公转轨道面之间的夹角为23.5度，因此太阳直射点坐标每年都会在地球上不同的位置出现。
在一年中，太阳直射点的位置会随着时间和地理位置的变化而变化。
在春分和秋分时，太阳直射点位于赤道上。
而在其他时间，太阳直射点则会向南或向北移动。
正午太阳高度角计算公式的解释、引申及应用
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。
因而得出最终结论：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定了前提条件（正午太阳高度）后的一个简化公式。
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2009-7-21 17:30
C代表直射点，AB表示当地Байду номын сангаас在的纬度，A表示最小太阳高度0 º所在的位置，B表示最大太阳高度46 º所在的位置。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该是90 º，则∠AOC=90º。
二、引申
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|
公式的含义变为：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对应当地纬度上的正午太阳高度，90º和H均为正午太阳高度，因而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。
进一步引申：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，那公式的含义又变为：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：
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2009-7-21 17:30
10.08.30 高三地理《地球运动的地理意义-晨昏线判读》
5、确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部
分，昼长等于该纬线昼弧所跨经度除以15°的商，
夜长是夜弧所跨经度除以15°的商。
5、确定昼夜长短
晨昏线将地球上的纬线分成昼弧和夜弧两部
分，昼长等于该纬线昼弧所跨经度除以15°的商，
夜长是夜弧所跨经度除以15°的商。
6、确定日出、日落时间
某地的日出时间就是该地所在经线或纬线与 晨线交点的地方时；日落时间就是该地所在经线
2．此时可能出现的现象是：
A．安大略湖畔夕阳西下 B．几内亚湾沿岸烈日当空
C．澳大利亚东海岸夜幕深沉
D．泰晤士河畔曙光初现
实战演练：图中的两条虚线，一条是晨昏线，另一 条两侧大部分地区日期不同；此时地球公转速度较 慢。读图完成1~2题。
1．若图中的时间为7日和8日，甲地为：
B
A．7日4时
C．7日8时
【解析】标志塔正午影长与塔身等长，说明此时正午 太阳高度角是45°，根据正午太阳高度计算公式计算
知此时太阳直射21°34′S；结合材料二，当北京时间
是12∶26时，此地地方时为12时，根据时差计算知此 地经度为113.5°E，太阳直射点的位置为（21°34′S，
113.5°E），则判断此时为冬至日前后，可知D、E、F
探究创新题：读材料，回答下列问题。（20分）
材料一：图甲为广州北回归线标志塔，塔高23.5米， 塔身中空。当太阳直射该地附近时，阳光可从塔身 中心穿过，射入塔底。 材料二：图乙为描绘的某日太阳光射入塔底的光斑 （图中的大圆）及其运行的情况 （图中时间为北京时间）。
探究创新题：读材料，回答下列问题。（20分）
若AB是昏线，北京时间
22 日____ 8 时____ 0 分。 12 月____ 为____
太阳直射点坐标的求法
太阳直射点坐标的求法
一、阳光直射点纬度的计算
根据特殊日期(2/2天)计算。
根据太阳的回归运动规律，北半球夏至时(6月22日左右)，阳光直射点的纬度为23 26n；当北半球冬至时(12月22日左右)，阳光直射点的纬度是南纬23 26 ;北半球春分(3月21日左右)和秋分(9月23日左右)时，阳光直射点的纬度为0。
第二，地理坐标。
你只需要知道正午太阳的高度角在哪里最大(用正午太阳高度角的公式：H=90-|所在纬度-太阳直射纬度|)。
但这类题目通常会显示出春分和至日的时间，即3月21日，9月23日，6月22日是北回归线，12月22日是北回归线。
另外就是经度，只要知道12点在哪里(利用时间计算的相关知识推导出此时是哪条经线就是12点)，这条经线就是太阳直射点的经度。
第三，阳光直射点的地理意义
1.太阳直射点的移动引起全球热量分布的变化。
2.太阳直射点的季节性移动驱动了行星系统的南北偏移。
1。
太阳高度的分布规律及其应用
太阳高度的分布规律及其应用一、太阳高度的分布规律（一）太阳高度1、太阳直射点上的太阳高度为90°，晨昏线上的太阳高度等于0°，昼半球的太阳高度大于0°，夜半球的太阳高度小于0°。
2、太阳高度分布规律以直射点为中心，向四周递减，晨昏圈上为零。
3、太阳高度的日变化规律（1）极点在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天内无变化，其太阳高度等于太阳直射点的纬度。
（2）极圈及其以内地区极昼期间，太阳高度24小时内都大于或等于零度。
刚好出现极昼地区的纬度与直射点纬度和为90°，且该日该地区太阳高度最小值为0°；其他极昼地区该日太阳高度最小值＝当地纬度一刚好出现极昼地区纬度。
某地某日刚好出现极昼，则该地当日正午太阳高度等于直射点纬度的2倍。
（3）赤道：赤道上正午太阳高度与直射点的纬度和为90°。
4、等太阳高度图判读等太阳高度图可以看作是以太阳直射点为中心的俯视图，图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐减小；通过该点的经线即为太阳直射的经线，地方时是12点；通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，直射点正午太阳高度为90度。
在太阳直射的经线上，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度；如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度；如果太阳直射点不在赤道上，则经度的差值一定大于太阳高度的差值。
练习一如下图，表示某时刻地球表面太阳高度分布状况（M点太阳高度为90°，圆圈为等太阳高度线，自里向外依次为60°、30°、0°）。
读图完成1～2题。
1．此时，北京时间为（）A．2点B．10点C．14点D．20点2．图中①②③④四点比较，正确的是（）A．这一天①点比②点先看到日出B．①点盛行西南风，③点盛行西北风C．一年中，昼夜长短相差最小的是④D．④点的自转线速度约等于②点的一半[答案] 1.C 2.B练习二右图是某日北半球某纬线上不同经度的太阳高度。
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°）］
高考专题复习：太阳日照图的判读
下图为部分经纬网图， 点以西是东半球，以东是西半球，在赤道上， 下图为部分经纬网图，①点以西是东半球，以东是西半球，在赤道上，相邻 两条经线间的最短距离均是2220km，读图回答6～7题。 两条经线间的最短距离均是 ，读图回答 ～ 题 6．若①②点同时位于晨线上，则此日②点的日落时间和昼长时间分别是： ． ①②点同时位于晨线上，则此日②点的日落时间和昼长时间分别是： BC 点同时位于晨线上 A．16时20分 ． 时 分 C．9小时 分 ． 小时20分 小时 B．16时40分 ． 时 分 D．7小时 分 ． 小时20分 小时
7．对图中①②③④各点描述正确的是：BC ．对图中①②③④各点描述正确的是： ①②③④各点描述正确的是 A．③处有世界著名的渔场，北海渔场 ． 处有世界著名的渔场， B．当地中海地区炎热干燥时，④地高温多雨 ．当地中海地区炎热干燥时， C．②点所在经线是国际日期变更线 ． D．①点位于大西洋 ．
④
●
（1）昏线是 ） AB 。 6月22日23时 月 日 时 。
●E
（2）此时北京时间是 ） （3） D点的地方时是 ） 点的地方时是
6时 。 时 （4） D点的昼长约是 18小时 。 ） 点的昼长约是 小时
（5）此时，正午太阳高度角达 年中最大值的范 ）此时，正午太阳高度角达1年中最大值的范 围是 北回归线及其以北地区
③
●
60º 60
② ② ● ●
40º 40
①
20º 20
●
①
0º
（1）此时北半球是 季。阳光直射点的地理坐标 ） 是 。 极昼、极夜） （2）此后三个月内，南极圈内的 ）此后三个月内， （极昼、极夜） 逐渐变 （大、小）。 时区。 （3）A地的时间是 月 日 时，是 时区。 ） 地的时间是 时区。 （4）B地的时间是 月 日 时，是 时区。 ） 地的时间是 小时。 （5）C地昼长 小时，夜长 小时。日出 点。 ） 地昼长 小时， （6）此时南半球的昼夜状况如何？ ）此时南半球的昼夜状况如何？ （7）此后的三个月，北半球的昼夜长短如何变化？ ）此后的三个月，北半球的昼夜长短如何变化？ （8）此时南极点上的正午太阳高度角 ） .●E 是： ● （9）此时在 ）此时在400N地区的太阳能热水器的采热板与地面 地区的太阳能热水器的采热板与地面 的夹角是： 的夹角是： 地在B地的 方向。 （10）D地在 地的 ） 地在 方向。
太阳高度角计算题
(D )
4．下图表示夏至日或冬至日四个不同纬度地区的 昼夜长短情况(图中阴影部分表示黑夜)，四地纬 度从低到高的正确排序是( A )
A．①③④② C．③①②④
B．①②③④ D．④③②①
赤道终年昼夜等长，越往高纬，昼夜差 别越大。
5．3、4、5月划分为春季，是属于什么划分 的方( C )
A．我国传统上的划分 B．天文四季的划分 C．据气候统计的划分 D．据习惯的划分
A．25°B．3Biblioteka °C．65°D．55°
2．下列地区中，使用太阳能热水器效果最好的是
(C )
A．海口
B．重庆
C．拉萨
D．吐鲁番
3．一段网上谈话。甲：我所在的地方：一 年中，正午的人影有时朝南、有时朝北、 有时没有影子。乙：你在？。请你替甲告 诉乙他所处的位置范围。
A．赤道到南北纬30°之间 B．南北回归线到南北极圈之间 C．极圈到极点之间 D．南北回归线之间
6．读下图(阴影部分表示黑夜)，
(1)此图以__南__极__为中心，日期为__1_2月__2_2日
(2)太阳直射点的地理坐标是_2_3_°26‘S，9_0_°__W。
(3) 图 中 晨 线 是 __A_B_____ ， 昏 线 是 ___B_C____。
(4)E 点 的 地 方 时 为 __1_2___ 时 ， C 点 的 地 方 时 为 __1_8____ 时 ， 乙 点 的 日出时间是____3____时，日落时 间是___2_1____时
(5)计算热水器安装角度。要最大限度地利 用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水 器的倾斜角度，使太阳能热水器集热面与 太阳光线垂直。根据正午太阳高度计算公 式可推知，太阳能热水器倾角就等于当地 纬度与直射点纬度之差。如下图所示：
第一单元太阳光照图(08)
一架在北半球飞行的飞机，飞越晨昏线上空时，当地为 8日19时。回答（1）－（3）题。 （1）、在图1所示的4 个地区中，它飞越的 是………（ B ） A.① B.② C.③ D.④ （2）6小时后该飞机 到达西6区的芝加哥， 其区时是（ C） A.8日14时 B.9日2时 C.8日8时 D.9日20时 （3）、该季节能够看到的景色是…………………（ B ） A.长江流域寒梅绽放 B.巴黎盆地小麦黄熟 C.南极中山站终日斜阳 D.赞比西河流域草木葱茏
方法2：（1）看出现极昼极夜的范围，北极附近极昼，直射在北 纬度，北极圈附近极夜，直射在南纬度。 （2）相切纬线纬度与直射点纬度数互余 200N 如： 70 0N为相切纬线且则好极昼时，太阳直射纬度为 。 70 0N为相切纬线且则好极夜时，太阳直射纬度为 200S 。 方法3：知道某地的正午太阳高度，可根据公式计算
C.20小时
D.18小时
一、求太阳直射点的地理坐标 第一步： 求直射点纬度（与日期、节气、极昼极夜的范围、 正午太阳高度大小等有关）
方法1：判断节气即可知直射纬度 两分直射赤道（00纬线），两至直射回归线（23.5 0N或S ） 立夏（5月6日）、立秋(8月8日)： 11 043`N 立春（2月4日）、立冬(11月8日)： 11 043`S
一天，我国某城市于北京时间4时30分日出，18时30分日落。 据此回答10~12题。 10. 该城市的经度为 A. 123.50E B. 112.50E C. 127.50E D. 1350E 11. 该城市应位于天津的 A. 西南方向 B. 西北方向 C. 东南方向 D. 东北方向 12. 该日，太阳直射在 A. 北回归线 B. 南回归线 C. 赤道到南回归线之间 D. 赤道到北回归线之间 10. C 11. D 12. D
太阳高度(正午太阳高度)变化规律及应用
太阳高度（正午太阳高度）的变化规律及应用1. 变化规律（1）太阳高度的分布规律：直射点的太阳高度为90°，由此向四周呈同心圆递减（如下图甲）。
直射点所在经线上的太阳高度值为各点对应纬度上的最大太阳高度，即正午太阳高度，其变化特点是直射点向南北两侧递减（如下图乙）。
其值大小由如下公式决定：H=90°－|φ±δ|（当地纬度±太阳直射点纬度）（H为正午太阳高度，φ为某地纬度，δ为直射点纬度，若φ与δ在赤道同侧取“－”，不同侧则取“＋”）（2）最值：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；相反，直射南回归线时，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。
（3）极点太阳高度的变化：极昼时期，太阳高度全天都不变（如下图甲），始终等于直射点纬度，其值的年变化幅度解于0°～23°26/。
（4）极圈及其以内地区的太阳高度的变化：从日变化看，极昼期间，全天太阳高度始终都大于或等于零度，其中极圈上在0点时刻有太阳高度为0的时刻（如图乙），极圈到极点之间的地区，其太阳高度全天始终都大于零度（如图丙）；从年变化看，北半球是随太阳直射点北移而增大，南半球反之，其最大值由公式H=90°－|φ±δ|决定。
（5）其他纬度的太阳高度变化：都是日出日落时为0，12点最大，12点前递增，12点后递减。
特殊之处是：赤道上的太阳高度是6点和18点为0（如图丁），其最大太阳高度的年变化范围是[66°34′，90°]。
2.太阳高度的应用（1）推算纬度：根据公式： H=90°－|φ±δ|，可求任意地点的地理纬度。
（2）推算地方时：一天中太阳高度达最大值处的地方时为12时；春秋分时，太阳高度为0处的地方时为6时或18时，赤道上太阳高度为0处的地方时为6时或18时。
（3）推算城市的楼间距：若某地楼高为h，楼间距s，纬度为φ，则该楼与处于其背阳一侧房屋的楼间距s=cot（90°－φ－23°26′）。
2024届新高考地理高频考点专项练习：考点07 时差(A)(含答案解析)
考点07 时差（A）潮汐表能够反映不同时刻的潮水高度，是船舶进出港口的重要依据。
麦克是一名水手，2021年8月随船来到我国某港口，该船是符合进港条件的最大吨位船舶。
下图为该港口某日的潮汐表曲线图。
据此回答下面小题。
1.此日，这艘船舶要进港卸货，最合理的进港时间是（）A.2时B.6时C.10时D.16时2.此日，麦克来到附近的海滨游玩，他在不同时刻拍摄了远处同一岛屿的照片（如下图所示），下列说法正确的是（）A.①时刻，游客入岛更加便利B.①时刻是上午10时前后C.②时刻，岛屿出露面积较大D.①到②时段，出现涨潮现象图中的虚线为某日甲地旗杆顶端日影运动轨迹示意图。
据此完成下面小题。
3.甲地所在的纬度最可能是（）A.15°NB.25°SC.75°SD.80°N4.当甲地旗杆顶端日影位于正北时，甲地与赤道上地方时为12时的某地之间的最近距离约是（）A.小于1万千米B.等于1万千米C.1万至2万千米D.大于2万千米家在北京的刘辉教授于北京时间2020年5月19日12时到达西雅图（西八区），参加学术交流活动。
完成下面小题。
5.刘辉教授到达西雅图时，当地时间是（）A.5月19日12时B.5月18日12时C.5月19日20时D.5月18日20时6.刘辉教授到达西雅图时，伦敦时间（中时区区时）是（）A.5月19日20时B.5月18日4时C.5月19日4时D.5月18日20时读某日晨线图（图Z6-10），a、c为晨线的顶点，b点为晨线的中点，晨线在地球上为西北—东南走向，b点的经度为50°E。
据此完成下面小题。
图Z6-107.根据图中信息，判断此时有关各地时间的叙述，正确的是（）A.世界时可能是2时40分B.a点地方时可能是12时C.b点地方时可能是14时D.c点地方时可能是0时8.假设一自然运动的物体从a点过b点到c点，其运动过程中的方向偏转表现是（）A.向东—向西—向东B.向西—向东—向西C.向右—不偏转—向左D.向左—不偏转—向右下图为某节气我国四个城市北京时间12时影子示意图。
计算太阳高度角和太阳方位角确定太阳在天空中的位置
计算太阳⾼度⾓和太阳⽅位⾓确定太阳在天空中的位置地球绕太阳公转，由于地轴的倾斜，地轴与公转轨道平⾯始终保持着⼤概66°34′的夹⾓，这样，才引起太阳直射点在南北纬23°26′之间往返移动，并决定了太阳可能直射的范围：春分、秋分⽇，太阳直射⾚道，即直射点的纬度为0°。
冬⾄⽇，太阳直射南回归线，即直射点的纬度为23°26′S，夏⾄⽇，太阳直射北回归线，即直射点的纬度为23°26′N。
春分⽇左右，太阳位于黄经0°（春分点）时。
春分，每年公历⼤约为3⽉20⽇左右公历6⽉21⽇左右⽇左右。
夏⾄这天，太阳运⾏⾄黄经90夏⾄是⼆⼗四节⽓之⼀，在每年公历夏⾄度（夏⾄点，⽬前处在双⼦座），太阳直射地⾯的位置到达⼀年的最北端，⼏乎直射北回归线，此时，北半球各地的⽩昼时间达到全年最长。
公历9⽉22~24⽇。
太阳在这⼀天到达黄经180度，直射地球⾚道，因秋分秋分，每年的公历此全球⼤部分地区这⼀天的24⼩时昼夜均分，各12⼩时。
秋分过后，太阳直射点开始由⾚道进⼊南半球，北半球开始昼短夜长，⼀天中⽩昼短于⿊夜；北极附近也即将迎来⼀年中连续6个⽉的漫漫长夜与连续6个⽉不灭的星空。
公历12⽉21~23⽇。
冬⾄，时间在每年的公历冬⾄同时，由于地球⾃转，各个时刻太阳的轨迹是不同的。
⼀般来说，同⼀纬度地区在相同的⽇期，正午的太阳⾼度⾓相对于其它时刻来说是最⼤的。
所以影响太阳⾼度⾓的因素有3个，⼀是纬度，⼆是⽇期、三是时刻。
如在冬⾄、夏⾄⽇，太阳直射北回归线，北回归线地区相同时刻的⾼度⾓要⾼于该地区相同时刻不同⽇期的⾼度⾓。
⾃然，在相同⽇期，相同纬度地区中午时刻的⾼度⾓最⾼。
太阳在天空中的位置可以由太阳⾼度⾓和太阳⽅位⾓来确定。
太阳⾼度⾓⼜称太阳⾼度、太阳俯仰⾓，是指太阳光线与地表⽔平⾯得之间的夹⾓。
太阳⽅位⾓即太阳所在的⽅位，是指太阳光线在地平⾯上的投影与当地⼦午线的夹⾓，可以近似看作是树⽴在地⾯上的直线在阳光下的阴影与正南⽅向的夹⾓。
太阳直射点地理坐标的计算
太阳直射点地理坐标的计算一. 方法点拨1. 太阳直射点经度的计算①根据地方时计算由于太阳直射点所在经线的地方时为12时，所以，地方时为12时的经线即为太阳直射点所在的经线，其经度数为太阳直射点的经度。
【例题】当北京时间为10时时，太阳直射点的经度为___________________。
【分析】北京时间10时，即120°E经线的地方时为10时，由此可推算出此时地方时为12时的经线的度数为150°E，故此时太阳直射点的经度为150°E。
②根据日照图计算由于太阳直射点所在经线将昼半球平分，所以，在日照图中将昼半球平分的经线，即为太阳直射点所在的经线，其经度数为太阳直射点的经度。
【例题】图1（图中O点为极点）所示时刻，太阳直射点的经度为___________________。
图1【分析】从图中可以看出，L经线将昼半球平分，故此时太阳直射在L经线上。
根据图中30°E经线和地球自转方向，可以推知L经线的度数为60°W，即此时太阳直射点的经度为60°W（或西经60°）。
2. 太阳直射点纬度的计算①根据特殊日期（二分二至日）计算根据太阳回归运动的规律，当北半球夏至日（6月22日前后）时，太阳直射点的纬度为23°26”N；当北半球冬至日（12月22日前后）时，太阳直射点的纬度为23°26”S；当北半球春分日（3月21日前后）和秋分日（9月23日前后）时，太阳直射点的纬度为0°。
【例题】图2（图中阴影为黑夜）所示时刻，太阳直射点的纬度为___________________。
图2【分析】根据图中黑夜范围，可以推断此时晨昏线（圈）与经线（圈）重合，故此时应为春分或秋分，太阳应该直射在赤道上，太阳直射点的纬度为0°。
②根据极昼、极夜的范围计算如果北半球极昼范围最南界线为χ°（或南半球极夜范围最北界线为χ°），则此时太阳直射点的纬度为（90°－χ°）N；如果北半球极夜范围最南界线为χ°（或南半球极昼范围最北界线为χ°），则此时太阳直射点的纬度为（90°－χ°）S。
太阳直射点所在经线
04 太阳直射点所在经线的影 响
对地球气候的影响
气候变化
降水分布
太阳直射点所在经线是地球上接收太 阳辐射能量最多的地方，因此该地区 的温度较高，气候变化较为明显。
太阳直射点的位置会影响大气环流和 洋流的分布，进而影响降水分布。
季节变化
太阳直射点的移动导致地球上不同地 区接收到的太阳辐射能量不同，从而 影响季节变化。
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经线的应用
地理学研究
经纬度坐标系统是地理学研究 的基础，用于描述地球上地理
位置和分布。
导航系统
经线在导航系统中用于确定航向 和距离，是全球定位系统（GPS） 的核心组成部分。
时区划分
经线用于划分时区，确保全球 时间的统一和协调。
地图制作
经线在地图制作中用于投影和 缩放地球表面，确保地图的准
确性和实用性。
太阳时与地方时
太阳时是依据太阳位置计算的时间， 地方时是依据当地经度计算的时间。 通过比较两者，可以确定太阳直射点 的经度。
利用地理位置确定太阳直射点的经度
地球自转
地球自西向东自转，因此不同经度的地区昼夜交替时间不同 。通过观察某地的昼夜交替时间，可以大致确定该地的经度 。
地球公转
地球绕太阳公转，导致太阳直射点在回归线之间移动。根据 地球公转的位置和时间，可以确定太阳直射点的经度。
03 太阳直射点所在经线确定
利用节气确定太阳直射点的经度
春分和秋分
春分和秋分时，太阳直射赤道， 全球昼夜等长，太阳正东升、正 西落。
夏至和冬至
夏至时，太阳直射北回归线，北 半球昼长夜短；冬至时，太阳直 射南回归线，南半球昼长夜短。
利用时间差确定太阳直射点的经度
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太阳直射点地理坐标的计算
●李善中
一. 方法点拨
1. 太阳直射点经度的计算
①根据地方时计算
由于太阳直射点所在经线的地方时为12时，所以，地方时为12时的经线即为太阳直射点所在的经线，其经度数为太阳直射点的经度。
【例题】当北京时间为10时时，太阳直射点的经度为___________________。
【分析】北京时间10时，即120°E经线的地方时为10时，由此可推算出此时地方时为12时的经线的度数为150°E，故此时太阳直射点的经度为150°E。
②根据日照图计算
由于太阳直射点所在经线将昼半球平分，所以，在日照图中将昼半球平分的经线，即为太阳直射点所在的经线，其经度数为太阳直射点的经度。
【例题】图1（图中O点为极点）所示时刻，太阳直射点的经度为
___________________。
图1
【分析】从图中可以看出，L经线将昼半球平分，故此时太阳直射在L经线上。
根
据图中30°E经线和地球自转方向，可以推知L经线的度数为60°W，即此时太阳直
射点的经度为60°W（或西经60°）。
2. 太阳直射点纬度的计算
①根据特殊日期（二分二至日）计算
根据太阳回归运动的规律，当北半球夏至日（6月22日前后）时，太阳直射点的纬度为23°26”N；当北半球冬至日（12月22日前后）时，太阳直射点的纬度为23°26”S；当北半球春分日（3月21日前后）和秋分日（9月23日前后）时，太阳直射点的纬度为0°。
【例题】图2（图中阴影为黑夜）所示时刻，太阳直射点的纬度为
___________________。
图2
【分析】根据图中黑夜范围，可以推断此时晨昏线（圈）与经线（圈）重合，故此时应为春分或秋分，太阳应该直射在赤道上，太阳直射点的纬度为0°。
②根据极昼、极夜的范围计算
如果北半球极昼范围最南界线为χ°（或南半球极夜范围最北界线为χ°），则此时太阳直射点的纬度为（90°－χ°）N；如果北半球极夜范围最南界线为χ°（或南半球极昼范围最北界线为χ°），则此时太阳直射点的纬度为（90°－χ°）S。
【例题】图3外圆纬度数为n，圆内为某日极昼分布的范围，中心为极点。
此日，太阳直射的纬度为（）
图3
A. 北纬（90°－n） C. 南纬（90°－n）
C. 北纬（23.5°－n）
D. 南纬（23.5°－n）
【分析】太阳直射点的纬度值应该是90°与出现极昼现象范围的最低纬度数之差，即为（90°－n）。
从图中的经度递变规律可知，图中圆心为北极点，即北纬n度以北地区为极昼，故此时太阳直射在北纬（90°－n），A选项正确。
③根据正午太阳高度角计算
正午太阳高度角的计算公式为“”，如果知道某地的地理纬度（）和正午太阳高度角（H），就能根据公式计算出太阳直射点的地理纬度。
要注意的是：由于太阳只能直射在南北回归线之间，所以的取值范围在0°～23°26”之间。
当为正值时，则太阳直射点与某地位于同半球（北半球或南半球）；当为负值时，太阳直射点与某地位于异半球。
【例题】图4是某日北京（北纬40°）当地太阳高度示意图。
据图判断，此时太阳直射点的纬度为___________________。
图4
【分析】据图分析可知，此时太阳位于北京的正南方向，为北京正午时刻，此时太阳高度即为北京该日的正午太阳高度为60°。
将有关数据（H＝60°，＝40°）代入公式：60°＝90°－|40°－|，得：＝10°或＝70°（舍去）。
由于
＝10°，为正值，故此时太阳直射点与北京在同半球，即同位于北半球。
所以，此时太阳直射点的地理纬度为10°N。
二. 真题赏析
例1. （2004年江苏卷）图5中阴影部分为夜半球。
若此刻西半球为夜半球，太阳直射点的经度是（）
A. 东经 70°
B. 东经 90°
C. 西经 70°
D. 东经 110°
图5
【分析】因为该图为西半球，故图的最右边经线为20°W，最左边经线为160°E，可见图的中间经线为110°W。
又因为该图为夜半球，故图的中间经线地方时为0时，即110°W经线的地方时是0时，与110°W经线对应的经线（70°E）的地方时为12时。
因为太阳直射点所在经线的地方时为12时，所以，太阳直射点的经度是70°E，A选项正确。
例2. （2004年上海卷）图6为地球某日太阳光照示意图，图中阴影部分为黑夜，其他地区为白昼。
该日太阳直射点的纬度是___________。
图6
【分析】由图中北极圈以内为极夜、南极圈以内为极昼，可判断该日为12月22日，太阳直射在南回归线上。
本题没有考查太阳直射点的经度，根据图中90°E 经线将白昼平分，可知此时太阳直射在90°E经线上。
例3. （2004年天津卷）一天，我国某城市于北京时间4时30分日出，18时30分日落。
该日太阳直射在（）
A. 北回归线
B. 南回归线
C. 赤道到南回归线之间
D. 赤道到北回归线之间
【分析】由日出、日落时刻计算出该日我国该城市的昼长为14小时（18时30分-4时30分），即昼长夜短，故太阳直射在北半球，D选项正确。
三. 实战演练
l. 图7中AB为晨昏线的一部分，C点地方时是3点。
此时，太阳直射点的地理坐标为（）
A. 22°N，45°E
B. 22°N，135°W
C. 22°S，45°E
D. 22°S，135°W
2. 图8是以极点为中心的俯视图。
图中PQ弧为晨线，P的地理坐标为（134°W，77°N）。
此时，太阳直射点的地理坐标为（）
A. 13°N，46°E
B. 13°S，46°E
C. 13°N，134°W
D. 13°S，134°W
3. 图9是地球表面部分地区昼夜分布图。
此时，太阳直射点的地理坐标是
________________。
图9
4. 图10日历中所示夏至时刻是“北京时间”。
今年夏至时分，太阳直射点的地理坐标是______________。
5. 图11是局部区域经纬网及太阳高度等值线（P点为90°）示意图。
图示时刻，太阳直射点的地理坐标为___________。
6. 图12中心点为极点，阴影部分表示夜半球，且晨昏线与东西半球的分界线恰好吻合。
此时，太阳直射点的地理坐标是______________。
图12
7. 图13为“半球经纬网”，其中虚线表示回归线和极圈，粗实线表示晨线，点线表示日期分界线。
此时，太阳直射点的地理坐标是_____________。
［答案］
1. B
2. D
3. 0°，120°W
4. 23°26”N，155°15”E 5．20°N，116°E
6. 0°，70°E
7. 23°26”N，180°。