正午太阳高度

正午太阳高度 正午太阳高度 一、概念 恒星高度:恒星光线与地平面的夹角(角度H，参图1) ??北极星高度等于当地纬度，见右图2: 注意:由于北极星距离地区遥远，所以可认为光线是平行的 太阳高度:太阳光线与地平面的夹角 正午太阳高度:正午(地方时12:00)时的太阳高度(一般认为是一天 中最大的太阳高度) ?为什么一天中太阳高度会变化, ?为什么一天中北极星高度不变化, ??晨昏线上的太阳高度应该等于多少, ?结合日常经验，说出一天中某地的正午太阳高度是如何变化的, ??同一条纬线上，在一天中各地正午太阳高度相同吗，为什么, 二、正午太阳高度(H)的分布规律 在侧视图上，由于可以很方便的画出地平面，因此可以很容易的画出某纬度的正午太阳高度(如图3) 0/000/?试画出夏至日时， 2326 N，60 N，60 S，6634 N， 0/06634 S，90N的H 0/000/?试画出冬至日时， 2326S，60 N，60 S，6634 N， 0/06634 S，90S的H 00000?试画出二分日时， 30N，30 S， 60 N， 0，90 S， 090N的H 通过以上比较，可以得出什么结论, 结论1、正午太阳高度随纬度的分布规律 极昼圈上正午太阳高度等于0吗, 00?试在同一个图中，分别画出40 N，50 N在不同节气的正午太阳高度，并且用Q，Q，Q123示，通过比较Q，Q，Q可以得出什么结论, 1230其实通过比较我们可以发现，只要直射点距离40 N越近，其正午太阳高度就越大。一年中，由 0/0/0/于太阳直射点总是在2326 S,2326 N之间做回归运动(即冬至日，直射点直射于2326 S,然 0/后随日期推移，直射点开始向北运动，至3月21日直射赤道，6月22日直射2326 N，这也是太阳直射点所能到达的最北纬度了。此后太阳直射点开始随时间推移向南运动，9月23日第二 0/次回到赤道，12月22日有回到2326 S)，因此，我们可以看出，在这一周期过程中，夏至日(6 0月22日)40 N的正午太阳高度最大，冬至日最小。 0在从冬至到夏至这段时间内，40 N距离太阳直射点越来越近，因此正午太阳高度越来越大。试 0问?从冬至日到夏至日这段时间内40 N的正午太阳高度如何变化, 0 ?一年中，有无可能，40 N有两个日期正午太阳高度是相等的，这两个日期具有何种关系, 0/结论2、在夏至日这一天，2326 N及其以北地区H达到全年最大，而整个南半球达一年中最小值 0/?为什么说夏至日，2326 N及其以北地区H达到全年最大，而说最小值时却要说整个南半 球呢, 00/ ?利用太阳直射点回归运动的道理试推测，在0――2326 N的地区一年中有几次能达到H的全年最大值,最大值是多少, ?试推测假如某地在6月1日达到H的全年最大值，那么该地有无可能第二次达到全年最大值，可能在何时发生, ?按以上类推，冬至日全球各纬度的正午太阳高度的特点如何, 0/结论3、在冬至日这一天，2326 S及其以南地区H达到全年最大，而整个北半球达一年中最小值 ?赤道上一年中有几次最大值和最小值, 0?10S上的正午太阳高度一年中有2次最小值吗, 三、正午太阳高度的计算 如图4，如果我们知道某地的纬度和直射点纬度，则可以很容 易根据几何知识求出某地正午太阳高度(注意，阳光光线是平 行的) 000如直射点纬度为10N，则40N的正午太阳高度H,90―?X 0000,90―(40―10),60 00【练习】?读冬至日光照图(图5)，试根据以上方法求出50N和50S的H和H12 0/ 提示:1,60 通过以上计算可得结论: 0结论:正午太阳高度计算公式:H=90―纬度间隔 ?注意 当某地和太阳直射点同处一个半球时，两者纬度间隔为 纬度差的绝对值 当某地和太阳直射点不在一个半球时，两者纬度间隔为纬度之和 00【练习】:试求出夏至日时40N和40S的正午太阳高度(不画图) 四、正午太阳高度的应用: ?需要记忆的一些简单知识:?直射点纬度和极昼圈(极夜圈)纬度互余 ?极点太阳高度一天中不变化，始终等于直射点纬度 ?正在发生极昼的某地，0点太阳高度与正午太阳高度之和为直射点纬度的2倍 ?极昼圈的正午太阳高度等于直射点纬度的2倍 1、正在发生极昼的地区有关0点太阳高度的求解: 0【例】?试指出夏至日0:00时，80N的日出方位和太阳高度: 00 ?某地某天中最大太阳高度为30最小太阳高度为10，试求该地的纬度 2、有关正午太阳高度和影长的计算(楼房间距、太阳能电池板与地面的夹角、一定坡度上的太阳高度、遮阳篷的长短等) ?3、地平圈手法判定节气、太阳方位、日出日落时间。 0/000/0【例】请指出冬至日时6634N、60N、30S、6634S、90S上一天中太阳的视运动路线 4、冬至日和夏至日正午阳光光线夹角变化