正午太陽高度的時空變化規(guī)律及其應(yīng)用

1、1正午太陽高度的時空變化規(guī)律及其應(yīng)用正午太陽高度的時空變化規(guī)律及其應(yīng)用作者：李紅勛作者：李紅勛通信地址：河南省濮陽市綜合高中通信地址：河南省濮陽市綜合高中郵編：郵編：457000457000正午太陽高度的時空變化規(guī)律是地理學(xué)習(xí)的重點和難點，該部分原理知識抽象復(fù)雜，綜合性強，對學(xué)生應(yīng)用能力的要求較高。分析近幾年高考試題可以看出，對于該部分原理知識的考查，命題角度更加巧妙，出題形式也更加靈活多樣。但萬變不離其宗，深刻把握該部分原理知識，科學(xué)

2、利用正午太陽高度的時空變化規(guī)律模型，是迅速解決該類問題的有效方法。下面分析探討如下：一.正午太陽高度的計算及其時空變化規(guī)律正午太陽高度的計算及其時空變化規(guī)律1.正午太陽高度的計算正午太陽高度的計算太陽光線相對當(dāng)?shù)氐仄矫娴慕唤牵刺栐诋?dāng)?shù)氐难鼋牵?，簡稱太陽高度。某地一天中的最大太陽高度，即當(dāng)?shù)卣?2時的太陽高度，為該地的正午太陽高度，其計算公式為：H=90－緯度距（所求點和陽光直射點之間相隔的緯度數(shù)）。換言之，在任一時刻，某地正午太陽

3、高度與其距離陽光直射點的緯度數(shù)互余。緯度距的計算如圖1所示。提示：①若所求點與陽光直射點同在南半球或者同在北半球，兩點間的緯度距為兩點中較大的緯度減去較小的緯度。如圖1，此時陽光直射北緯23.5，為北半球夏至日，A點與直射點間的緯度距為11.5（35－23.5），正午太陽高度則為78.5；B點與直射點間的緯度距為13.5（23.5－10），正午太陽高度則為76.5。注意：圖1中回歸線度數(shù)取為23.5，下面圖3、圖4相同。②若所求點與陽光

4、直射點分屬于南、北兩個不同半球，兩點間的緯度距為兩點緯度之和。如圖1，C點與直射點間的緯度距為53.5（30＋23.5），正午太陽高度則為36.5。③嚴格來講，隨著地球的公轉(zhuǎn)，陽光直射點的緯度每時每刻在發(fā)生著南北移動。通常情況下，直射點移動的日變化忽略不計，因此，在任何一天，正午太陽高度因緯度不同而不同，同一條緯線上的地點正午太陽高度相等。2.正午太陽高度的空間變化規(guī)律正午太陽高度的空間變化規(guī)律某一時刻太陽高度的空間變化規(guī)律某一時刻太陽

5、高度的空間變化規(guī)律由于太陽光為平行光，地球是個球體，所以，在某一時刻太陽僅直射地球上某一點，此點就是陽光直射點，位于晝半球正中心。隨著地球的繞軸自轉(zhuǎn)，在忽略直射點南北移動日變化的情況下，在一個太陽日內(nèi)，陽光直射點在同一條緯線上自東向西移動。直射點所在的經(jīng)線為正午經(jīng)線，當(dāng)?shù)貢r間為圖1圖23動的過程中，對于全球任何一個地點而言，直射點移向該地點，則該點的正午太陽高度逐日變大；反之，則逐日變小。直射點與該地點間的緯度距越近，該地點的正午太陽高

6、度越大。②.北回歸線及其以北地區(qū)的正午太陽高度的變化（如圖中c點箭頭所示）：6月22日為年內(nèi)最大值，之后直射點南移，正午太陽高度漸小，12月22日達到年內(nèi)最小值；隨后直射點北移，正午太陽高度漸大，次年6月22日又達到年內(nèi)最大值。北回歸線上一年中有一次直射，即6月22日的正午太陽高度為90。③.南回歸線及其以南地區(qū)的正午太陽高度的變化（如圖中a點箭頭所示）：12月22日為年內(nèi)最大值，之后直射點北移，正午太陽高度漸小，6月22日達到年內(nèi)最小

7、值；隨后直射點南移，正午太陽高度漸大，至次年12月22日又達到年內(nèi)最大。南回歸線上一年有一次直射，即12月22日的正午太陽高度為90。④.南北回歸線之間的地區(qū)，一年直射兩次，直射日正午太陽高度為年內(nèi)最大，之后逐漸變小。赤道上，春、秋二分日時正午太陽高度為年內(nèi)最大，為90；二至日時正午太陽高度為年內(nèi)最小，為66.5。6月22日，赤道至南回歸線之間地區(qū)的正午太陽高度達年內(nèi)最小值。12月22日，赤道至北回歸線之間地區(qū)的正午太陽高度達年內(nèi)最小值

8、，如圖中b點箭頭所示。二.正午太陽高度時空變化規(guī)律的應(yīng)用正午太陽高度時空變化規(guī)律的應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用1：確定所求地點的經(jīng)度和緯度。：確定所求地點的經(jīng)度和緯度。根據(jù)正午太陽高度計算公式，結(jié)合題干、圖示等信息，推求所在地的緯度，進而判斷該地的其他地理特征。當(dāng)某地太陽高度達一天中的最大值時，該地的地方時為正午12時，據(jù)此可推算所在地的經(jīng)度或地方時。【例1】（08廣東文基42～43）下列三幅圖中的角度是位于120E經(jīng)線上不同緯度三地夏至日的正午太陽高

9、度角。據(jù)此回答下列兩題。⑴.三地的緯度從高到低的排序是（）A.①②③B.①③②C.③②①D.③①②⑵.此日晝長時間從短到長的排序是（）A.①②③B.②①③C.③②①D.③①②解析解析據(jù)圖可知，夏至日正午太陽均位于三地天頂以南的天空中，說明三地位于北回歸線以北。結(jié)合正午太陽高度的緯度變化規(guī)律，夏至日正午太陽高度由北回歸線向南北遞減，所以三地緯度由高到低為①②③。結(jié)合晝夜長短的緯度變化規(guī)律可知，夏至日時北半球各地晝長達到年內(nèi)最長，且緯度越高