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1、 太阳高度日变化的描述 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(如图甲)。 H=90直射点纬度()所求地纬度() (同一半球取“”,不同半球取“”) 图解法求正午太阳高度 N S 赤 道 H N S 赤 道 H 1 2 某地正午太阳高度与该地和太阳直射点 纬度差有什么关系? v离太阳直射点越近,正午太阳高度越大。 不记此公式 纬度差: 即所求地点纬度与 太阳直射点的所 在纬度的差距 H=90两地纬度差 (同“”异“”) 直射纬度 1、计算公式 记住此公式 正午太阳高度计算 例如:北京(40N) 春秋分: 夏至日: 冬至日: H=90(40- 0)
2、=50 H=90(40-2326)=7326 H=90-(40+2326)=2634 二分日的正午太阳高度与当地的地理纬度互余(记住) (1)确定地方时:当某地太阳高度达到一天中的最大值时, 就是一天的正午时刻,此时该地的地方时为12时。 (2)确定当地的地理纬度: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。 2、正午太阳高度的应用 (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,正午时太阳位于南方,房屋朝向南方;
3、南回归线以南 的地区,正午时太阳位于北方,房屋朝向北方。 (4)确定日期、日影长短及方向:太阳直射点上,物体的影 子缩短为零;正午太阳高度越大,日影越短;正午太阳高 度越小,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,如北回归线以北地区,日影永 远朝向北方;南回归线以南地区,日影永远朝向南方;南 、北回归线之间的地区,日影则有南、北朝向的变化。 (5)确定楼距、楼高:为了更好地保持各层楼都有良好的采 光,楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例,见图 甲,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:LhcotH。 某疗养院(北纬3634) ,计划在一幢2
4、0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。(tan300 =0.577) (1)新楼至少要距原楼多少米? (2)若黄赤交角变为2334,两楼之间的距离将应如 何变化,才能保证各楼层均有较好的采光? 答案:(1)34.7 m 正午太阳 高度角 楼房影子 楼房的影子问题 (2)楼距应增大 (6)太阳能热水器的倾角调整:为了更好地利用太阳能,应 不断地调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太 阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的 关系为h90(如图乙)。 地面(或楼顶) 正午太阳高度角的应用 太阳能热水器的集热板与地面的夹角 1 a H 热
5、水器倾角1=两地纬度差 前边所讲内容的小结 正午太阳高度的计算 (1)一般情况下,所求点的正午太阳高度=90-直 射点纬度和所求地点纬度间的纬度差。 (2)极昼时寒带地区子夜太阳高度=(所求地点纬 度+太阳直射点纬度)-90。 事实上,根据以上公式还可以得出如下结论: 发生极昼的极点太阳高度一天不变,且等于直射 点的纬度; 若某一纬线圈上正好出现极昼,则该纬线圈的纬度 与直射点纬度互余,其上各处正午太阳高度等于直射 点纬度的2倍; 处于极昼区的某一点,其正午太阳高度与午夜太阳 高度之和等于直射点纬度的2倍; 就南北方向而言,在太阳直射的经线上,太阳高度 角相差多少度,纬度就相差多少度; 如果太
6、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; 如果太阳直射赤道以外的其他纬线,此纬线上太阳 高度相差多少度,经度的差值一定大于太阳高度的差 值。 结束! 技法一招鲜 1太阳直射点移动与昼夜长短,日出、日落的关系 (1)太阳直射哪个半球,哪个半球就昼长夜短,纬度越高昼 越长。 (2)太阳直射点向哪个方向移动,哪个半球就昼变长夜变短。 (3)太阳直射点的纬度越高,地球上各地昼夜相差幅度就越 大,出现极昼极夜范围就越大。 2极昼极夜范围的变化规律 太阳直射点位于北半球,北极点附近出现极昼(南极点 附近出现极夜);直射点位于南半球,南极点附近出现 极昼(北极点附近出现极夜);直射赤道时,全球没有极 昼极夜现象发生。极昼(极夜)的起始纬度90太阳 直射点的纬度。南、北极圈上, 一年中只有一天极昼( 极夜),南、北极各约有半年极昼、半年极夜,纬度愈 高,极昼(极夜)出现的天数愈多。