太陽高度角的大小及計(jì)算

1、正午太陽高度大小比較及計(jì)算,一、太陽高度的概念 太陽光線與地面所成的夾角,1、日變化規(guī)律： 晝半球：大于0；夜半球小于0；晨昏線：等于0 某時(shí)刻太陽高度變化規(guī)律：由太陽直射點(diǎn)向四周遞減。 注意：如果在極點(diǎn)，太陽高度的日變化是一天不變,例題1： （1）把圖中各點(diǎn)此時(shí)的太陽高度由大到小的排列。 （2）其中太陽高度為0的是哪個(gè)點(diǎn)，為什么？ （3）其中太陽高度在一天中不變的是哪個(gè)點(diǎn)，為什么,答案：acebd,答案：b；在晨線上,答案：c；極點(diǎn)是不動(dòng)的,二、太陽高度的日變化,2、日出日落的方位問題,夏至日,日出,日落,冬至日,日出,日落,二分日,日出,日落,結(jié)論： 太陽直射點(diǎn)在北半球時(shí)，地球上（除極晝、

2、極夜地區(qū)）日出方位均在東北，日落于西北。 太陽直射點(diǎn)在南半球時(shí)，地球上（除極晝、極夜地區(qū)）日出方位均在東南，日落于西南。 直射在赤道時(shí)，為東升西落,三、正午太陽高度的年變化,1、正午太陽高度的概念 一天中的最大值,2、正午太陽高度的分布規(guī)律,規(guī)律：由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減,夏至日：由北回歸線向南北兩側(cè)遞減。北回歸線以北地區(qū)達(dá)到一年中的最大值，南半球各地達(dá)到一年中的最小值。 二分日：由赤道向南北兩側(cè)遞減。 冬至日：由南回歸線向南北兩側(cè)遞減。南回歸線以南地區(qū)達(dá)到一年中的最大值，北半球各地達(dá)到一年中的最小值,三、正午太陽高度的年變化,例題2： (1)比較圖中各點(diǎn)正午太陽高度的大小 (2)此時(shí)正午太陽高

3、度達(dá)一年中最大的是哪幾個(gè)點(diǎn)?最小的呢?為什么,答案：g=ea=bfcd,答案：最大：c、e、g 最?。篴、b、f、d,四、正午太陽高度的計(jì)算,公式：h=90當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)的緯度差（同減異加） （如夏至日時(shí)加，在冬至日時(shí)減,例題3：求北京（40n）二分二至日的正午太陽高度,解答：夏至日：直射點(diǎn)緯度為2326n， 則3=2-1=40-2326 h=90-3=90-（40-2326）=7326,二分日：直射點(diǎn)緯度為0， 則3=2-1=40- 0 h=90-3= 90- 40=50 冬至日：直射點(diǎn)緯度為2326s， 則3=2+1=40+2326 h3=90-3=90-（40+2326）=2634,1

4、,2,h,3,四、正午太陽高度的應(yīng)用,1、樓間距問題,樓間距問題實(shí)際是一個(gè)影長的問題。其基本原則是前一幢樓產(chǎn)生的影子不能擋住后一幢樓的采光（一般以太陽光線能照射至后一幢樓的底層為標(biāo)準(zhǔn)），如下圖,四、正午太陽高度的應(yīng)用,1、樓間距問題,圖中h為正午太陽高度，一般取當(dāng)?shù)氐淖钚≈怠Ｒ驗(yàn)檎缣柛叨茸钚≈?，意味著前一幢樓的影子是一年中最長的，而此時(shí)的樓間距能保證，則一年四季都能確保。故一般地北半球取冬至日的正午太陽高度，南半球的取夏至日的正午太陽高度。 計(jì)算過程如下： tanh=h/l l=hcoth 結(jié)論：樓間距與正午太陽高度大小呈反比；與前一幢樓的樓高呈正比,例題4】房地產(chǎn)公司要建2座塔樓、2座低

5、樓(見下圖)，準(zhǔn)備采用相同的樓間距均以最南側(cè)的兩樓間的最短樓間距為標(biāo)準(zhǔn)，則合理的布局方案有,解題】對(duì)四個(gè)選項(xiàng)圖的分析如下 a圖,b圖,c圖,d圖,可以看出，合理的是bd 【答案】bd,例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答12題： 1該城市的名稱可能是 a達(dá)累斯薩拉姆 b堪培拉 c.渥太華 d巴格達(dá) 2下列說法與該城市所在大洲相符合的是 a是世界上面積最小的大洲 b是世界上海拔最低的大洲 c被稱為高原大陸 d該大洲有世界上最大的淡水湖群,2、二分二至日太陽光線與地理位置關(guān)系,例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答12題,審題】圖中只有2條代表二至

6、日的兩條太陽光線。我們無從證明哪一條是夏至日，哪一條是冬至日。說明知識(shí)考察的不是二至日太陽光線的特征。但全年的太陽光線均應(yīng)該位于二至日之間。如果我們再將補(bǔ)畫一條太陽光線（如下圖中的紅線,2、二分二至日太陽光線與地理位置關(guān)系,例題5】下圖是某城市冬、夏至日正午太陽照射情況示意圖，讀圖回答12題,解題】第1小題：堪培拉是澳大利亞首都，在南歸回線以南，渥太華是加拿大首都，在北回歸線以北，巴格達(dá)是伊拉克首都，也在北回歸線以北。只有坦桑尼亞首都達(dá)累斯薩拉姆在赤道和南回歸線之間，符合題意。 第2小題是建立在第1小題判斷的基礎(chǔ)上的。坦桑尼亞位于非洲。故選c 【答案】1、a 2、c,2、二分二至日太陽光線與地理位置關(guān)系,3、太陽能熱水器問題 【例題6】如下面的圖410，假設(shè)某地（80e，40n）安裝一臺(tái)太陽能熱水器， 為了獲得最多太陽光能，提高利用效率，需要根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角， 那么日照?qǐng)D與熱水器安置方式搭配最合理的是,審題】太陽能熱水器利用的實(shí)質(zhì)是熱水器傾角與正午太陽高度角之和為90,3、太陽能熱水器問題 【例題6】如下面的圖410，假設(shè)某地（80e，40n）安裝一臺(tái)太陽能熱水器， 為了獲得最多太陽光能，提高利用效率，需要根據(jù)太陽高度的變化隨季節(jié)調(diào)整傾角， 那么日照?qǐng)D與熱水器安置方式搭配最合理的是,解題】推理如下：設(shè)太陽能熱水器與地面的交角為 h=9