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地球公转的意义之正午太阳高度正午太阳高度1.概念太阳高度：太阳光线在当地地平面的夹角；正午太阳高度：当地地方时为12:00时的太阳高度，也是一天中最大太阳高度。地平面h南北日出地方时正午12点日落•一天中早晚的太阳高度角小，中午的太阳高度角大•正午太阳高度角就是一日内最大太阳高度，即当地地方时12点的太阳高度角2.正午太阳高度的变化规律⑴空间变化----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化（同时不同地）⑵时间变化----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化（同地不同时）北半球春秋分日北半球夏至北半球冬至⑴空间变化规律—纬度变化规律----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化春、秋分日：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正午太阳高度的纬度分布规律—由直射点向南北两侧对称递减。0°23°26´N23°26´S66°34´N66°34´S90°90°´SAB正午太阳高度的纬度分布规律—由直射点向南北两侧对称递减。北半球夏至二分日北半球冬至同一时间，离太阳直射点所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。66°34´90°´N90°66°34´43°08´43°08´0°0°C23°26´23°26´30°60°90°2.正午太阳高度的变化规律⑴空间变化----在同一时间，正午太阳高度随纬度的变化例1、夏至日，下列四地正午太阳高度最大的是A海口B武汉C广州D北京同一时间，离太阳直射点所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。30600太阳高度从太阳直射点向四周减小正午太阳高度：从太阳直射的纬线向南北递减a.若太阳直射在赤道上，N、S为极点，NOS为一条完整的经线，则该经线为地方12时，经线NOS上所有点对应的太阳高度值均为正午太阳高度值(H)。1、过圆心的横线为直射点的纬线。过圆心的竖线的大部分为直射点所在经线。b.若太阳直射点不在赤道上，则A、B不为极点，但A、B在同一个经线圈上，A、B的纬度值与太阳直射点的纬度值互余，该经线圈的大部分(右图中NOA经线)为12时，经线NOA上所有点对应的太阳高度值均为正午太阳高度值(H)，另一部分(图中的NB)为0(或24时)，出现极昼现象。太阳高度等值线图季节变化规律②南回归线及其以南地区①北回归线及其以北地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P季节变化规律④南回归线至赤道之间地区③北回归线至赤道之间地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P季节变化规律⑤赤道地区达到全年最小达到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°S⑵时间变化规律—----在同一地点，正午太阳高度随季节的变化P达到全年最大同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。30°60°90°冬至夏至春分秋分冬至正午太阳高度随季节变化规律66°34′N20°N40°S正午太阳高度的季节变化H6.22达最大12.22达最小H6.22达最小12.22达最大一年两次H=9012.22达最小6.22达最小回归线与极圈之间太阳高度年较差46°52′回归线之间太阳高度年较差23°26′+φ（当地地理纬度）例3.分析石牌(30°N)全年的正午太阳高度的变化情况。夏至～冬至：正午太阳高度变小，冬至日达最小；与6月22日的日期差：7月1日﹤6月1日冬至～至次年夏至：正午太阳高度变大，夏至日达最大。例2、下列四个日期中石牌正午太阳高度最大与最小的分别是()、()A1.1B12.1C6.1D7.1DA与12月22日的日期差：1月1日﹤12月1日下图为北半球某地太阳高度角示意图。此日长沙（约28°N，113°E）正午太阳高度约为（）A．21°B．81°C．28°D．83°D如下图中，当a、c值相差20°时，该地的纬度值是()A．23°NB．63°NC．43.5°ND．27°NB【解析】解答本题的关键：一是明确正午太阳高度的计算方法，即H＝90°—纬度差；二是明确图的含义，从图中可以看出，图中地点夏至日正午太阳高度达最大值，冬至日正午太阳高度达最小值，说明该地一定位于北回归线以北，【解析】其数值必定为23.5°，由题意知，a、c之差为20°，则a的数值为3.5°，即该地冬至日的正午太阳高度为3.5°，根据前面所述公式可以求出该地点的纬度为63°N。【解析】其数值必定为23.5°，由题意知，a、c之差为20°，则a的数值为3.5°，即该地冬至日的正午太阳高度为3.5°，根据前面所述公式可以求出该地点的纬度为63°N。答案：63°N同一地点，离最大正午太阳高度所处日期越近，当日正午太阳高度越大。2.变化规律⑴空间变化----正午太阳高度的纬度分布规律由直射点向南北两侧对称递减。⑵时间变化----正午太阳高度的季节变化规律同一时间，离太阳直射点（最大正午太阳高度）所在纬度越近，当地正午太阳高度越大。最大H最小H北回归线及其以北地区夏至日冬至日南回归线及其以南地区冬至日夏至日赤道到北回归线之间的地区直射日冬至日赤道到南回归线之间的地区直射日冬至日赤道地区的地区二分日二至日δHφ12点太阳直射点ABαβ3.正午太阳高度的计算如右图，图中A为太阳直射点，其纬度为δ，B点纬度为φ，H为B点的正午太阳高度。请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度φ、太阳直射点纬度δ之间的关系，并归纳求各地正午太阳高的通用公式。H=90°－︱φ－δ︱3.正午太阳高度的计算δHαβφ12点A′B如右图，图中A为太阳直射点，其纬度为δ，B点纬度为φ，H为B点的正午太阳高度。请用图解法求B点的正午太阳高度H与当地纬度φ、太阳直射点纬度δ之间的关系，并归纳求各地正午太阳高的通用公式。H=90°－（φ＋δ）δHαβφ12点太阳直射点δHαβφ12点A′BBAH=90°－∣φ±δ∣表示所求地的地理纬度表示直射点的地理纬度两地在同一半球取减号两地在不同半球取加号Φ：δ：±：（同－异＋）所求地和直射地的纬度差3.正午太阳高度的计算A地正午太阳高度＝90°—A地纬度与太阳直射点的纬距例4：夏至日和冬至日石牌（30°N）的正午太阳高度各是多少？31°N0°23°26′N23°26′S夏至纬度差为：30°--23°26′冬至纬度差为：30°+23°26′夏至日石牌的正午太阳高度为：90°-（30°-23°26′）=83°26′冬至日石牌的正午太阳高度为：90°-（30°+23°26′）=36°34′极点的正午太阳高度=该日直射点的纬度3.正午太阳高度的计算（2）确定房屋朝向为了获得更充足的太阳光线，确定该房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。【规律】北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。（3）判断日影长短及方向日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。4.正午太阳高度相关知识的应用（1）确定纬度【练习】夏至日某地的正午H=66°34′，则该地的地理纬度是多少？----0°纬线或46°52′N①赤道地区达到全年最小达到全年最小90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大（3）判断日影长短及方向日影朝向与太阳照射方向相反，日影长度与太阳照射角度成反相关关系。【规律】正午太阳高度越大，日影越短；反之，正午太阳高度越小，则日影越长。ll冬至夏至(max)(min)ll春分秋分影子朝北与朝南一样多(实际上朝北少于朝南)==③南回归线至赤道之间地区②北回归线至赤道之间地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小Pll夏至冬至(max)(min)l(min)(max)ll直射日冬至夏至l直射日影子朝北多余朝南影子朝南多余朝北﹤﹤⑤南回归线及其以南地区④北回归线及其以北地区达到全年最小达到全年最大90°N23°26′N0°23°26′S90°S90°N23°26′N0°23°26′S90°SP达到全年最大达到全年最小P冬至夏至(max)(max)(min)(min)llll夏至冬至影子全年朝北影子全年朝南﹤﹤【2011·厦门】图9示意某地某物体的日影长度和朝向，读图完成下题1．若a、b表示二至日正午日影，则该地位于（）A．0°一23°26′NB．0°一23°26′'SC．23°26′—66°34′ND．23°26'—66°34′S日影朝北，长度较长北半球【答案】.A日影朝南，长度较短说明位于回归线之间地区说明应是当地冬至日的日影例5、某学校操场上，O处有一垂直于地面的旗杆，OP表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化。6月22日缩短为零。M处有一棵树，OM垂直于OP，读图回答：（1）月日OP最长，三个月后，该地昼夜长短状况是。（2）M处的树位于旗杆的方向，其精确的纬度是。北东1222昼夜等长正东23°26′ＮhＬα例6、北纬38°一开阔平地上，在楼高为h的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（1999年广东卷）（）A.htan(90°-38°)B.htan(90°-38°-23.5°)C.hcot(90°-38°)D.hcot(90°-38°-23.5°)(4）设计楼间距解题的关键是计算出当地冬至日的正午太阳高度α和影长（Ｌ）楼间距离≥Ｌ=h×cotα兴建房屋时，应该使房屋的朝向与当地子午线成30°—60°夹角4.正午太阳高度相关知识的应用（5）计算热水器的安装角度读下图，观察、思考、理解。要想最大限度地利用太阳能资源，就必须通过对集热面与地面夹角a的调整，使集热面与太阳光线始终垂直。由于太阳光线与地面的夹角H即当地的太阳高度角，故夹角a与H互为余角。安装角度a=90°--H(当地某日正午太阳高度角)=当地某日正午太阳高度角的余角=纬度间隔Hh=︱31°±δ︱Hα=90°－H=90°－〔90°－︱31°±δ︱〕例7：孝感高中（31°N）某教工宿舍楼顶安装太阳能热水器，为了使热水器最大限度的获得太阳光热，集热管与楼顶的夹角应是多少？α当地纬度与直射点纬度之差集热管/板例8、某校所在地（120°E，40°N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是正午太阳高度4.正午太阳高度相关知识的应用1.概念3.正午太阳高度的计算2.正午太阳高度的变化规律⑴空间变化⑵时间变化小结（1）确定纬度（2）确定房屋朝向（3）判断日影长短及方向（4）设计楼间距（5）确定太阳能热水器的安装角度H=90°-∣φ±δ∣(07宁夏卷)我国某校地理兴趣小组的同学，把世界上四地年内正午太阳高度变化及方向绘成简图，回答：A．①B．②C．③D．④2．当②地正午太阳高度达到最大值时A．地球公转的速度较慢B．其他三地正午太阳所在方向不同C．该学校所在地天气炎热D．太阳在地球上的直射点将北返.CD1．可能反映该学校所在地正午太阳高度年变化及方向的是（07江苏高考卷）某地是我国重要的人工多层经济林区。下图为该地“某日太阳处在最高位置时的示意图”，此时北京时间为12：40，树影遮挡地被植物的面积在一年中达到正午时的最大。⑴.该地位于（）A.45°N，110°EB.21°34′N，110°EC.45°N，130°ED.21°34′N，130°E⑵.这一天（）A.太阳距离地球最远B.江苏省各地昼长夜短C.晨昏线与极圈相切D.正午太阳高度由赤道向南北两侧递减CB强化专练3.（2009·浙江文综）下图中，当a、c值相差20°时，该地的纬度值为（）某地一年内正午