太阳高度角的大小及计算

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时间:2018-10-20

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1、正午太阳高度大小比较及计算一、太阳高度的概念太阳光线与地面所成的夹角。地面太阳光线太阳高度角1、日变化规律:昼半球:大于0°;夜半球小于0°;晨昏线:等于0°某时刻太阳高度变化规律:由太阳直射点向四周递减。注意:如果在极点,太阳高度的日变化是一天不变。[例题1]:(1)把图中各点此时的太阳高度由大到小的排列。(2)其中太阳高度为0的是哪个点,为什么?(3)其中太阳高度在一天中不变的是哪个点,为什么?答案:A>C>E>B>D答案:B;在晨线上答案:C;极点是不动的二、太阳高度的日变化2、日出日落的方位问题夏至日:日出日落冬至日:日出日落二分日:日出日落结论:太阳直射点在北半球时,地球上(除极

2、昼、极夜地区)日出方位均在东北,日落于西北。太阳直射点在南半球时,地球上(除极昼、极夜地区)日出方位均在东南,日落于西南。直射在赤道时,为东升西落。三、正午太阳高度的年变化1、正午太阳高度的概念一天中的最大值。2、正午太阳高度的分布规律规律:由直射点向南北两侧递减。夏至日:由北回归线向南北两侧递减。北回归线以北地区达到一年中的最大值,南半球各地达到一年中的最小值。二分日:由赤道向南北两侧递减。冬至日:由南回归线向南北两侧递减。南回归线以南地区达到一年中的最大值,北半球各地达到一年中的最小值。三、正午太阳高度的年变化FG[例题2]:(1)比较图中各点正午太阳高度的大小(2)此时正午太阳高度达

3、一年中最大的是哪几个点?最小的呢?为什么?答案:G=E>A=B>F>C>D答案:最大:C、E、G最小:A、B、F、D四、正午太阳高度的计算公式:H=90°-当地纬度与直射点的纬度差(同减异加)(如夏至日时加,在冬至日时减)[例题3]:求北京(40°N)二分二至日的正午太阳高度。123H解答:夏至日:直射点纬度为23°26°N,则∠3=∠2-∠1=40°-23°26′H=90°-∠3=90°-(40°-23°26′)=73°26′二分日:直射点纬度为0°,则∠3=∠2-∠1=40°-0°H=90°-∠3=90°-40°=50°冬至日:直射点纬度为23°26′S,则∠3=∠2+∠1=40°+2

4、3°26′H3=90°-∠3=90°-(40°+23°26)=26°34′12H3四、正午太阳高度的应用1、楼间距问题楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光(一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准),如下图四、正午太阳高度的应用1、楼间距问题图中H为正午太阳高度,一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值,意味着前一幢楼的影子是一年中最长的,而此时的楼间距能保证,则一年四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度,南半球的取夏至日的正午太阳高度。计算过程如下:tanH=h/L   →L=h·cotH结论:楼间距与正午太阳高度大小呈反比

5、;与前一幢楼的楼高呈正比。【例题4】房地产公司要建2座塔楼、2座低楼(见下图),准备采用相同的楼间距——均以最南侧的两楼间的最短楼间距为标准,则合理的布局方案有【解题】对四个选项图的分析如下A图HHHB图:C图D图可以看出,合理的是BD【答案】BDHHHHHHHH【例题5】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图,读图回答1~2题:1.该城市的名称可能是A.达累斯萨拉姆B.堪培拉C.渥太华D.巴格达2.下列说法与该城市所在大洲相符合的是A.是世界上面积最小的大洲B.是世界上海拔最低的大洲C.被称为高原大陆D.该大洲有世界上最大的淡水湖群2、二分二至日太阳光线与地理位置关系【例题5】下图

6、是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图,读图回答1~2题:【审题】图中只有2条代表二至日的两条太阳光线。我们无从证明哪一条是夏至日,哪一条是冬至日。说明知识考察的不是二至日太阳光线的特征。但全年的太阳光线均应该位于二至日之间。如果我们再将补画一条太阳光线(如下图中的红线)2、二分二至日太阳光线与地理位置关系【例题5】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图,读图回答1~2题:【解题】第1小题:堪培拉是澳大利亚首都,在南归回线以南,渥太华是加拿大首都,在北回归线以北,巴格达是伊拉克首都,也在北回归线以北。只有坦桑尼亚首都达累斯萨拉姆在赤道和南回归线之间,符合题意。第2小题是建立在第1小

7、题判断的基础上的。坦桑尼亚位于非洲。故选C【答案】1、A       2、C2、二分二至日太阳光线与地理位置关系3、太阳能热水器问题【例题6】如下面的图4—10,假设某地(80°E,40°N)安装一台太阳能热水器,为了获得最多太阳光能,提高利用效率,需要根据太阳高度的变化随季节调整倾角,那么日照图与热水器安置方式搭配最合理的是【审题】太阳能热水器利用的实质是热水器倾角与正午太阳高度角之和为90°3、太阳能热水器问题【例题

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