太阳高度的变化与应用,,,概念,一,,,太阳高度:太阳光线与地平面的夹角() 角度范围: 0, 90,1),,,,,S,,,,,太阳直射:太阳高度角等于90时,直射的地点称为直射点,2),,,直射点坐标:(任何时候只有一个) 经度:该地地方时为12时 纬度:通过节气大致推算,3),,,正午太阳高度角:一天中太阳升到最高点/上中天/当地地方时12时的太阳高度,4),Q:是什么引起了太阳高度的差异?,规律: 在任何时刻,太阳高度由直射点向四周递减 如何体现出来? 现象: 等太阳高度线 (特点:以直射点为中心与晨昏线平行) E.g.1在下图的昼半球中标出A-F点:,1)地球的形状:球体 2)太阳光是平行光,,,,,,B,A,D,C,E,F,N,,,,,,,,,,,B,A,D,C,E,F,,,,,,,,,,,,,,,,N,正午太阳高度角的纬度变化规律,的地理意义:直射点的纬度 的地理意义:A点的纬度 的地理意义:B点的纬度 H1的地理意义:A点的正午太阳高度 太阳在A点的 正南 方向 1: 数学意义:球心角= - 地理意义:A点与直射点的纬度差,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,,B,A,H1,,S,,推论1:正午太阳高度由直射点向南向北递减,,,1当A点位于直射点的北侧时候 90-H 1=- !:A与直射点处于同一半球,,,,,影响因素: 纬度位置,!:与直射点正午太阳高度角的差=两地的纬度差,2当B点(纬度为1)与C点(纬度为2)位于直射点的南侧时候 90-H C=-2 90-HB=+1 !:B与直射点处于异(南/北)半球,C在同一半球,,,,,,,,,,B,A,,,C,,,,在下图画出太阳高度随纬度变化图,,太阳高度,90,60,30,60,60,0,30,30,90,90,纬度S,纬度N,,夏至日,,冬至日,,春、秋分日,结论:,,,,当两地位于直射点同侧,两地的正午太阳高度角的差 =两地的纬度差,,,,当两地位于直射点异侧,180=两地的正午太阳高度的和+两地的纬度的和,推论2:正午太阳高度角的季节变化规律,影响因素:直射点的南北移动 1)北回归线以北地区:(以A为例) 自6月22日至12月22日,随着直射点 移, 该地区正午太阳高度渐 ,12月22日达到 一年中最 值,正午太阳永远在 方,日 影朝 ,且渐 ,12月22日最 ,射进南 边窗户的阳光渐 。
B,A,,,,,,,,,,C,南,小,小,南,北,长,长,多,1)南回归线以南地区:(以B为例) 自6月22日至12月22日,随着直射点 移, 该地区正午太阳高度渐 ,12月22日达到 一年中最 值,正午太阳永远在 方,日 影朝 ,且渐 ,12月22日最 ,射进南 边窗户的阳光渐 B,A,,,,,,,,,,C,南,大,大,北,南,短,短,少,影响因素:直射点的南北移动 1)北回归线以北地区:(以C为例) 自12月22日至6月22日,随着直射点 移, 该地区正午太阳高度先渐 至 时最大, 达到 ,后减小,到6月22日达到 一年中 值,正午太阳先在 方,大约有 时 间,后直射时,太阳在天顶有 天,最后在 方,大约有 时间B,A,,,,,,,,,,C,北,大,直射,90,较大,南,大半年,两,北,小半年,请在下图画出北京(40N)一年中正午太阳高度的季节变化图,,,,,,由图可知,北回归线以北地区太阳高度的季节变化量(Max-Min)是个定值: 4652,90,60,30,,,,,,,,,太阳高度,3.21,6.22,9.23,12.22,3.21,,,,,,,,,,,,,,,,,,,请在下图画出科伦坡(7N)一年中正午太阳高度的季节变化图,,,,由图可知,一般情况(纬度设为 H Max=90 H Max=90-(2326+ ) H= 2326+ (变值),,,90,60,30,,,,,,,,,太阳高度,3.21,6.22,9.23,12.22,3.21,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,推论3:关于0时太阳高度,,,,,地区:能发生极昼的地区(即:极圈内),规律:由北极点向 南 递减,或由纬度低的地方向纬度高的地方递增。
与北极点太阳高度角的差值= 两点法:北极点,刚发生极昼的点(太阳高度0),两地的纬度差(球心角),,,,,,,,,,,,,,推论4:太阳高度的日变化,,1)极点地区:,太阳高度没有日变化 极点的太阳高度(H): 【在数值上】=直射点的纬度 H的范围0,2326,,,,太阳高度,H,0,12,24 (时),2)日落、日出方向,2)太阳直射在南半球/赤道,,,,,太阳直射在南半球 全球有昼夜交替的地方(除极点外): 日出 东偏南 ,日落 西偏南 方向,纬度越高越偏 南 有恰好发生极昼(夜)的地方: 日出 南方 ,日落 南方 太阳直射在赤道上: 除极点外,日出 正东 ,日落 正东 综上:太阳可能从东、南、北升起,但不会从西边升起例题,2009年秋分准确时间为9月23日5时19分 那么下列说法正确的是: A)这一天太阳直射在赤道上 B)太阳直射点向北移 C)华北平原正值小麦播种时节 D)此时全球新一天的范围小于旧一天,,知识体系&小结,,,,1)太阳高度的定义 2) 太阳高度的表象,,,,,,,,,,1)太阳高度的变化及其规律 2)太阳高度的计算,1)太阳的日出、日落方位 2)特殊的太阳高度,,!: 1)直射点坐标任何时候只 有一个 2)在任何时刻,太阳高度由直射点向四周递减。
3)与北极点太阳高度角的差值=两地的纬度差(球心角) 4)与直射点正午太阳高度角的差=两地的纬度差(同半球减,异半球加),谢谢 再见,。