太阳高度与正午太阳高度

　【摘要】太阳光线与地平线(面)的夹角(即太阳在当地的仰角),叫太阳高度角,通常用h来表示。正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,通常用H来表示,它的大小随纬度不同和季节变化而有的变化。本文简要介绍太阳高度与正午太阳高度的及变化规律的运用。
　　【关键词】太阳高度;正午太阳高度
　　【Abstract】The sunray is called the sun elevating angle with horizontal intersection angle (be the sun angle of elevation) in locality, is uses h to come to indicate that generally. The high noon sun is a maximal inner sun on 1st altitude highly, use H to come to indicate that generally, its size but has the law change with latitude diversity and seasonal variation. Brief the altitude introducing the sun and high noon sun altitude calculation reach the main body of a book changing the law applying.
　　【Key words】Sun altitude; High noon sun altitude
　　
　　1 太阳高度
　　
　　太阳光线与地平线(面)的夹角(即太阳在当地的仰角),叫太阳高度角,通常用h来表示。
　　太阳高度的变化规律:太阳高度是从太阳直射点向四周作同心圆递减的。在太阳直射点上,太阳高度是90°,距离太阳直射点90°的球面大圆上的太阳高度为0°,即晨昏圈。昼半球上的各地,太阳高度总是大于0°;在夜半球上的各地,太阳高度总是小于0°。
　　从太阳高度入手,可考查地球及其他相关内容。
　　例下图为北京时间2时的全球太阳高度等值线图,图中15°N纬线与经线圈BAC垂直相交于A点,读图回答:
　　①在图中用实心点标出北极点所在的位置。
　　②B地的地理坐标_________,该日B地昼长为_________小时,全球属于新的一天的范围占_________%。
　　③从图中可以看出此刻太阳高度的分布规律:___________________________。
　　④A、E、C三点影子由长到短的顺序为_________此刻晨昏线与经线的夹角为_________
　　⑤图中D地的带是_________,该地区较为突出的环境问题是_________,该环境问题产生的原因是_________
　　
　　
　　⑥假设F点此日的正午太阳高度为H,G地此刻地方时为T,则下列不等式成立的是()
　　A.H<30°,T<14时B. H<30°,T>14时
　　C. H>30°,T<14时D. H>30°,T>14时
　　答案:
　　①略解析:由图可知,此时太阳直射15°N,处于极昼现象的范围为75°N~90°N,所以B点的纬度为75°N;又据经度相差1°的地方,太阳高度也相差1°,可确定北极点所在的位置。
　　②(90°E,75°N) 24 25 解析:据此时北京时间2时,可得B点的经度为90°E;B点处于极昼状态,可得其昼长为24时;据此时北京时间2时,可得180°经线的时间为6时,新的一天占6小时,为全球的25%。
　　③由直射点(90°W,15°N)向四周逐渐递减。
　　④CEA 15°。
　　⑤热带草原气候,荒漠化,人口增长快,过垦过牧,不合理的生产方式导致草原退化。
　　⑥D 解析:在经线和赤道上,经度相差1°的地方,太阳高度也相差1°;但由于纬线圈不等长,致使除赤道以外的纬线上,两地之间的太阳高度差小于经度差。 　　2 正午太阳高度
　　
　　正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,通常用H来表示,它的大小随纬度不同和季节变化而有的变化。就纬度分布而言,春秋二分日,由赤道向南北两侧降低;夏至日,由北回归线向南北两方降低;冬至日,由南回归线向南北两方降低。就季节变化而言,在北回归线以北的纬度带,每年夏至日,H达最大值;每年冬至日达最小值;南回归线以南的纬度带,情况正好相反。在南北回归线之间各地,每年两次受到太阳直射。
　　2.1 正午太阳高度变化规律的应用:
　　2.1.1 判断某日正午太阳高度随纬度的变化规律。方法:据日期确定直射点的纬度位置,再套上正午太阳高度从直射点(用直射点纬度代替)向南北两方逐渐递减规律即可。
　　2.1.2 比较两地正午太阳高度的大小,日影的长短。同一时间,正午太阳高度以直射点所在的纬线为轴,南北两侧对称分布,离直射点所在的纬线越近,正午太阳高度值越大,日影越短。直射点所在纬线的正午太阳高度为90°,日影为零。比较两地正午太阳高度的大小,即看两地分别与直射点纬距的大小。
　　2.2 正午太阳高度的。
　　一地正午太阳高度大小,可用下面公式来计算:H=90°-|ф-δ|,式中H为正午太阳高度,ф为当地地理纬度,永远取正值;δ为直射点的纬度,当地夏半年取正值,冬半年取负值。
　　例 求冬至日,北极圈上点的太阳高度?
　　解:据公式H=90°-|ф-δ|,又据题意δ为23°26′S,ф为66°34′N,得: H=90°-|66°34′-(-23°26′)|=0°
　　2.3 联系生产生活的案例。
　　2.3.1 北回归线以北地区建房时,为保证一楼全年均有阳光照到,两楼之间的最短距离与楼高的关系如图(H为冬至日当时的正午太阳高度)L应大于h•cotH
　　
　　2.3.2 太阳能热水器的集热板要据正午太阳高度的季节变化而调整角度,集热板与地面之间的夹角应等于当天H的余角,如图所示 α+H=90° 时效果最佳。
　　
　　正午太阳高度的变化原因、计算及在生产生活中的应用是本题型高考命题的重点。