高中地理（太陽直射點、太陽高度角、極晝、極夜）考點詳解

高中地理（太陽直射點、太陽高度角、極晝、極夜）考點詳解1、太陽直射點的移動地球繞著地軸自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)的平面為“赤道面”；地球繞著太陽公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的平面為“黃道面”。兩個平面存在著一個23°26′的夾角：黃赤交角，因此導(dǎo)致太陽直射點在地球上23°26′N~23°26′S之間往復(fù)移動，移動的周期為一個回歸年（365日5時48分46秒），移動的規(guī)律如下：①夏半年（春分-夏至-秋分），太陽直射點由赤道開始，先向北移動到北回歸線，再向南回到赤道。北半球晝長夜短，北極點附近出現(xiàn)極晝，極晝的范圍先擴大后縮??；②冬半年（秋分-冬至-春分），太陽直射點由赤道開始，先向南移動到南回歸線，再向北回到赤道，北半球晝短夜長，北極點附近出現(xiàn)極夜，極夜的范圍先擴大后縮小。圖1太陽直射點的移動規(guī)律2、正午太陽高度角正午太陽高度角，指的是當?shù)貢r間12:00時，太陽光線與地平面的夾角（下圖中的α）。正午太陽高度角的大小，與太陽直射點的位置、觀察者的緯度有關(guān)，計算公式如下：α=90°-|β-γ|其中α為正午太陽高度角，β為觀察者所處的緯度，γ為太陽直射點的緯度。注意：β-γ表示的是觀察者與太陽直射點的緯度差，遵循“同減異加”的計算方法，即當觀察者與太陽直射點位于同一半球時，用減法；當位于不同半球時，用加法。例如該地位于40°N，則在夏至?xí)r太陽直射北回歸線，該地與太陽直射點都位于北半球，則緯度差用減法：β-γ=40°N-23°26′N=16°34′；在冬至?xí)r太陽直射南回歸線，該地與太陽直射點位于不同半球，則緯度差用加法：β-γ=40°N+23°26′S=63°26′。圖2正午太陽高度角示意圖例題圖3例題答案：D精講精析：（1）分析該地的緯度范圍。①從圖中可以看出，甲、乙為一年中的兩個日期。甲日期的太陽高度角最大、乙日期的太陽高度角最??；②假設(shè)該地位于南、北回歸線之間，則一年中會有兩次太陽直射，即應(yīng)該有兩個90°的最高點，即甲處應(yīng)該有兩個點；③假設(shè)該地位于南、北回歸線上，則一年中會有一次太陽直射，即甲處為90°。由于甲+乙=90°，因此乙處太陽高度角為0°，因此乙處出現(xiàn)了一次極夜，則該地應(yīng)該位于南/北極圈上，與一開始的假設(shè)（南/北回歸線）相悖；④假設(shè)位于南回歸線以南、北回歸線以北，則該地所在半球夏季時，該地太陽高度角最大（<90°）；冬季時太陽高度角最?。?lt;43°08′），則最大（甲）+最?。ㄒ遥┯锌赡転?0°，滿足題干的要求。因此該地位于南回歸線以南、北回歸線以北。（2）計算該地的正午太陽高度角。①正午太陽高度角的計算公式為α=90°-|β-γ|，其中γ為太陽直射點的緯度，范圍為23°26′N~0°~23°26′S。由于該地位于南回歸線以南、北回歸線以北，即緯度大于23°26′，因此絕對值符號可以去掉，即α=90°-（β-γ）；②該地所在半球為夏季時，太陽直射該半球的回歸線，該地的正午太陽高度角最大，即α（甲）=90°-（β-23°26′）=113°26′-β；③冬季時，太陽直射另一半球的回歸線，該地的正午太陽高度角最小，此時該地與太陽直射點位于不同半球，因此改用加法，即α（乙）=90°-（β+23°26′）=66°34′-β；④由于α（甲）+α（乙）=90°，即113°26′-β+66°34′-β=90°，可得β=45°，即該地緯度為45°；⑤則該地乙日期的正午太陽高度角α（乙）=66°34′-β=21°34′，即約等于21.5°。總結(jié)極晝、極夜本節(jié)例題主要考查了正午太陽高度角的計算，需要較強的邏輯思維，主要的解題思路為：①假設(shè)一個該地的緯度范圍，檢驗是否滿足α（甲）+α（乙）=90°，最終確定該地的緯度范圍；②分別計算夏至、冬至?xí)r的的太陽高度角，最終確定該地的緯度；③根據(jù)該地緯度，計算冬至（乙）的正午太陽高度角。在計算太陽高度角時，經(jīng)常會涉及極晝、極夜的知識。當正午太陽高度角為0°時，即為出現(xiàn)了極夜現(xiàn)象。極晝極夜的規(guī)律為：（1）二分二至①春分/秋分，太陽直射赤道，全球沒有極晝極夜；②夏至，太陽直射北回歸線，北極圈以北都是極晝，南極圈以南都是極夜；③冬至，太陽直射南回歸線，北極圈以北都是極夜，南極圈以南都是極晝；（2）夏半年、冬半年①夏半年（春分-夏至-秋分），北極點及其附近出現(xiàn)極晝，范圍逐漸向北極圈擴大，夏至?xí)r極晝范圍達到北極圈，之后逐漸向北極點縮??；南極點及其附近出現(xiàn)極夜；范圍逐漸擴大至南極圈，夏至后逐漸向南極點點縮??；②冬半年（秋分-冬至-春分），北極點及其周圍出現(xiàn)極夜，南極點及其周圍出現(xiàn)極晝，極晝/極夜范圍逐漸向南/北極圈擴大，冬至后逐漸向南/北極點縮小。極晝極夜的緯度范圍，可以由一個公式來計算：緯度范圍=[90°-太陽直射點緯度，90°]。例如