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正午太阳高度


第三节

地球公转的地理意义
正午太阳高度的变化

第二课时

一、正午太阳高度的变化
1、太阳高度、正午太阳高度(了解) 2、正午太阳高度的变化 A、纬度变化 B、季节变化 (理解、掌握、应用) 3、正午太阳高度的计算(了解) 4、实际应用(了解)

1、太阳高度、正午太阳高


(1)太阳高度
太阳光线与地平面之 间的夹角。
N

(2)正午太阳高度 一天中太阳高度最 大值出现在正午, 称为正午太阳高度。

赤 道

S

(1)晨昏线上各地太阳高度为0°, 昼半球上各地太阳高度大于0°,夜半 球上各地太阳高度小于0°。 (2)日出日落时太阳高度都为0°, 正午时太阳高度角最大。

2、正午太阳高度的变化

A、纬度变化 B、季节变化

A、纬度变化
春秋二分日

说出春秋二分日,正午太阳高度的纬度变化特 点? 春秋二分日,正午太阳高度

由赤道向南北两侧递减。

冬至日

说出冬至日,正午太阳高度的纬度变化特 点? 冬至日,正午太阳高度由 南回归线向南北两侧递减。

夏至日

说出夏至日,正午太阳高度的纬度变 化特点? 夏至日,正午太阳高度由 北回归线向南北两侧递减。

【总结】正午太阳高度随纬度分布规律
正午太阳高度

90°
45° 0°
90°N 66°34?N 23°26?N
夏至日


二分日

23°26?S
冬至日

66°34?S

90°S

从太阳直射点所在的纬度向南北两侧递减。 距离太阳直射点越远,正午太阳高度角越小。

B、季节变化
夏至日
正午太阳高度角







线
正午太阳高度角

最大值

最小值

90°N A 66°34?N

夏至日时,北回归线及其以北地区正午太阳 高度达到一年中的最大值,南半球各地达到 一年中的最小值。

23°26?N 0° 23°26?S B 66°34?S 夏至日 二分日 冬至日

90°S

冬至日
正午太阳高度角







线
正午太阳高度角

最小值
90°N A 66°34?N

最大值
90°S

23°26?N 0° 23°26?S B 66°34?S 夏至日 二分日 冬至日

冬至日时,南回归线及其以南地区正午太 阳高度达到一年中的最大值,北半球各地 达到一年中的最小值。

春分日和秋分日


正午太阳高度角





线
正午太阳高度角

90°N A 66°34?N

23°26?N 0° 夏至日 二分日

23°26?S B 66°34?S 冬至日

90°S

春分日和秋分日时,赤道上正午太阳高度达 一年中的最大值。其他地区正午太阳高度介 于最大值和最小值之间。

思考:回归线之间的地区,其正午太阳高度角何时达到 最大值?何时达到最小值? 二分日太阳位置
夏至日太阳位置 冬至日太阳位置


正午太阳高度角





线
正午太阳高度角

90°N

回归线之间的地区,当太阳直射时达到最大值。

66°34?N

23°26?N

A



B

23°26?S

66°34?S

90°S

【注】回归线之间的地区,太阳两次直射,回归线上直射 只有一次。 赤道到北回归线之间的地区,冬至日最小; 赤道到南回归线之间的地区,夏至日最小。

【小结】正午太阳高度随季节分布规律
夏至日:太阳直射北回归线,北回归线及其以 北各地区正午太阳高度达到一年中的最大值; 南半球各纬度,正午太阳高度达全年最小值。 冬至日:太阳直射南回归线,南回归线及其以 南各地区,正午太阳高度达全年最大值;北 半球各纬度,正午太阳高度达全年最小值。 春分日和秋分日:太阳直射赤道,赤道上正午 太阳度达一年中最大值,其他地区正午太阳高 度在最大值与最小值之间.

【思维变换】同一地区的正午太阳高度, 季节变化如何?
北回归线及以北地区: 夏至日达最大值,冬至日最小。 南回归线及以南地区: 冬至日达最大值,夏至日最小。
N
夏至日 北回归线 赤 道 春秋二分

回归线之间的地区: 南回归线 太阳直射时最大(两次)。赤 道到北回归线之间的地区,冬 至日最小;赤道到南回归线之 S 间的地区,夏至日最小。 赤道上: 二分时最大,二至时最小。

冬至日

【小结】正午太阳高度的变化 纬 度 变 化 季 节 变 化
春秋二分日:由赤道向南北两侧递减。
夏至日:由北回归线向南北两侧递减。 冬至日:由南回归线向南北两侧递减。 北回归线及以北地区:夏至日最大, 冬至日最小 南回归线及以南地区:冬至日最大, 夏至日最小 回归线之间的地区:太阳直射时最大(两次)。 赤道到北回归线之间的地区:冬至日最小; 赤道到南回归线之间的地区:夏至日最小。

3、正午太阳高度的计算
H = 90°— 纬度差 H —— 正午太阳高度 纬度差 —— 太阳直射点与当地地理纬度之差 (同减异加) 所求点与太阳直射点之间的纬度差越小,正午 太阳高度角越大;反之越小 。 例:求泰安(36 ° N),当夏至日、 冬至日、春秋分日时的正午太阳高度? 夏至日: H = 90°—(36°— 23°26′)= 77°26′ 冬至日: H = 90°—(36°+ 23°26′)= 30°34′ 二分日: H = 90°—(36°— 0°)= 54°

4、实际应用

1)太阳高度与日影的关系:日影 的朝向与太阳光线方向相反, 高度角越大,影子越短;直射 点上,日影为零。 一天中,正 午时刻日影最短。

2)建楼房,(北回归线及其以北)为保证 北楼最低层全年都有光照,楼间距要合理。

4、实际应用

L ≥ h/tanH H为一年中最小的正 午太阳高度

太阳光线

北 楼 H

南 楼

h

L

一年中的 最小值

4、实际应用 3)安装太阳能,太阳能集热管最好是 垂直于太阳光线。
集热板 太阳光线

a + H = 90°
H a


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