1、专题 5-太阳高度角计算和应用正午太阳高度变化规律图解 太阳高度是太阳光线相对地面的夹角(即太阳在当地的仰角),在太阳直射点处太阳高度最大,为 90,在晨昏线上则为 0。而正午太阳高度就是各地一日内最大的太阳高度，也即地方时为 12 点的太阳高度。正午太阳高度的变化包括同一时间随纬度的变化和同一地点（纬度）在一年中随季节的变化。由于这两种变化的直接原因都是太阳直射点的回归运动（如图 1 左） ，因此，要理解和掌握正午太阳高度的变化规律需要从太阳直射点和正午太阳高度变化的关系来入手。图 2 是平行的太阳光线照射在球面上的状况，从中可以得出正午太阳高度的一些基本规律（H 表示正午太阳高度，下同）
2、。H DH BH AH CH E表明：从纬度分布看，太阳直射点所在纬度正午太阳高度最大，并由此向南北两侧递减，在太阳直射点南北两侧的对称点上，正午太阳高度相等。HAH CH E， HAH BH D表明：距离太阳直射点所在纬度近时，正午太阳高度大，反之正午太阳高度小。下面通过图解来分析正午太阳高度的变化规律，帮助学生直观掌握、理解其基本规律。首先对图 1 左图进行转换，将图中经线圈的右半部“拉直” ，可得到图 1 右图。两图均表示夏至日太阳直射北回归线，冬至日太阳直射南回归线，春分日和秋分日（以下简称二分日）太阳直射赤道。这里以图 1 右图为基础来深入分析正午太阳高度的季节变化规律和纬度分布规律
3、。（一）正午太阳高度的季节变化规律这里我们分六个方面进行分析。假设 P 为满足条件的任意一地点，H1，H2，H3 分别表示夏至日、二分日、冬至日时P 地的正午太阳高度，H4 为太阳直射南北回归线之间某地 P时的正午太阳高度。1 赤道地区：由图 3 可以看出，二分日时太阳直射赤道，此时赤道地区正午太阳高度（H2）达最大值 90，二至日正午太阳度（H1 和 H3）达最小值。以春分日为起点，正午太阳高度变化为：2赤道与北回归线之间地区：由图 4 可以看出，H4 大于 H1 和 H2 又大于 H3，在夏至日前后 P 地各有一次直射，此时正午太阳高度达最大值（H4） ，冬至日时正午太阳高度达最小值（H3
4、） 。正午太阳高度变化为： 3北回归线地区：由图 5 可以看出，H1H2H3。夏至日达最大值（H1） ，冬至日达最小值（H3） 。从夏至日到冬至日该地正午太阳高度由最大变为最小。4北回归线以北地区：由图 6 可以看出，H1H2H3。夏至日达最大值（H1） ，冬至日达最小值（H3） 。从夏至日到冬至日该地正午太阳高度由最大变为最小。同理，南半球情况与北半球相反，即赤道与南回归线之间地区，正午太阳高度最大值在冬至日前后各一次，最小值在夏至日出现（如图 7 所示） 。正午太阳高度变化为： 南回归线及其以南地区，冬至日达最大值，夏至日达最小值，如图 8 所示。正午太阳高度变化为：根据上述分析可以看出，
5、任一地点，一年中离太阳直射点所在纬度最近时，正午太阳高度达最大值，反之达最小值。北回归线及其以北地区，夏至日时正午太阳高度达一年中最大值，冬至日时达最小值；南回归线及其以北地区，冬至日时正午太阳高度达一年中最大值，夏至日时达最小值；南北回归线之间地区，太阳直射时正午太阳高度达一年中最大值，离太阳直射点所在纬度最远时达最小值。（二）正午太阳高度的纬度分布规律正午太阳高度的纬度分布规律与太阳直射点的位置及其移动规律直接相关。如下表所示：根据上表可以归纳如下规律：正午太阳高度从直射点所在纬度向南北两侧递减；夏至日时太阳直射北回归线，正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减；冬至日时，太阳直射南回归线，正
6、午太阳高度从南回归线向南北两侧递减；二分日时，太阳直射赤道，正午太阳高度从赤道向两极递减。正是由于正午太阳高度的变化，再加上昼夜长短的变化，使太阳辐射具有季节变化的规律，形成四季。同一季节，太阳辐射具有纬度分异的规律，形成五带，在此基础上导致全球地理环境及其组成要素发生变化，并表现出明显的季节性和纬度地带性。一天中太阳的视运动轨迹和日影运动轨迹一、太阳视运动轨迹与日影运动轨迹的关系日影运动轨迹由太阳运动轨迹决定：日影朝向与太阳的方位相反；日影长短与太阳高度成反比。所以，我们学习的重点应放在对太阳视运动轨迹的探讨上。二、影响太阳视运动轨迹的若干因素1、光源因素：相对地球而言太阳是一个面光源而非点
7、光源，所以，地球接受到的太阳光线是一组平行线。2、地球上的方向因素：经线指示南北，北极点为最北，其四周均为南方；南极点为最南，其四周均为北方。纬线指示东西，东西方向为无限方向。3、时间因素：（1）因一年中不同日期，地球绕日公转的轨道位置不同，球面上太阳直射点的位置不同，也即太阳光线射入的角度也就不同，相对于地球上的方位也就会发生改变，存在着冬半年、夏半年、两分日等差异。（2）加之一天中地球的自转运动，会造成太阳高度的变化，从而出现一个太阳的视运动轨迹4、空间因素：除了因一年的时间和一天的时间不同而太阳升落方位不同外，还跟观察者的地理纬度有关系，存在着直射点纬度、直射点以北、直射点以南、极昼区、
8、极昼区极点等差异。三、以下按时间和空间的不同组合来分析（一）两分日全球除极点外，太阳光线与纬线平行 全球太阳1、北极点2、直射点纬度以北 3、直射点纬度 4、直射点纬度以南 太阳：正东升东南正南西南正西落日影：正西 西北 正北 东北 正东太阳：正东升正中天正西落日影：正西 无 正东太阳：正东升 东北 正北 西北 正西落日影：正西 西南 正南 东南 正东东西东太阳：终日正南，高度不变，位于地平线日影：影子正南（在夜半球，不可见）（ 注：图中内小弧箭头为日影运动轨迹，外大弧箭头为一日太阳视运动轨迹。下同。 ）西东东1800 1200 6001800正东升 正西落南东北东北东NS西东东6001800
9、 1200北东南东5、南极点（二）北半球夏半年1、北极点2、极昼区3、直射点纬度以北4、直射纬度太阳：终日正北，高度不变，位于地平线日影：影子正北（在夜半球，不可见）太阳：终日正南，高度不变日影：终日正南太阳：正北升东北正东东南正南西南正西西北正北落（太阳高度最低时为日出、日落时，此时太阳光线从北极点方向射入）日影：正南 西南正西西北正北东北正东东南正南日影：终日正南6001200太阳：东北升正东东南正南西南正西西北落日影：西南正西西北正北东北正北东南太阳：东北升正中天西北落日影：西南 无东南太阳光线与纬线成一定的夹角除极昼区外全球均为 东北升，西北落600 前1800 后1200北南北北南北
10、南东NSN5、直射纬度以南6、南极点、极夜区 （三）北半球冬半年1、北极点、极夜区2、直射点纬度以北3、直射点纬度4、直射点纬度以南5、南极点太阳：东北升正北西北落日影：西南 正南 东南无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影太阳：终日正北，高度不变日影：终日正北太阳：东南升正南西南落日影：西北 正北 东北600 前1800 后1200太阳：东南升 正中天 西南落日影：西北 无 东北1200太阳：东南升正东东北正北西北正西西南落日影：西北 正西西南正南东南正东东北日影：西南 正南 东南无阳光照射，所以不可见太阳运动轨迹及日影北半球 6 点前南半球 6 点后北半球 18 点后南半球 18 点前1
11、200东西东东西东东西东北南北太阳光线与纬线成一定的夹角除极昼区外全球均为 东南升，西南落北半球 18 点前南半球 18 点后北半球 6 点后南半球 6 点前北南北北南北南北北6、极昼区正午太阳高度角的应用 确定地方时 确定当地地理纬度 确定房屋朝向 确定日期、日影长短及方向 确定楼距和楼高 调整太阳能热水器的安装角度例题 1一位居住在北半球的中学生,在某一天观测太阳高度的变化 ,当他在 P 点测到太阳高度最大值出现时,刚好是北京时间 12 时 40 分,此时的太阳高度 h=43,据此回答:（1）在图中标出南北方向（2）若当天为冬至日，这位中学生的经纬度位置是？夏至日呢？例题 2 某学校操场上
12、， O 处有一垂直于地面的旗杆，OP 表示正午时旗杆在地面的影子，其长度随季节发生变化。6 月 22 日缩短为零。M 处有一棵树，OM 垂直于 OP，读图回答：（1） 月 日 OP 最长，三个月后，该地昼夜长短状况如何？（2）M 处的树位于旗杆的什么方向，其精确的纬度是多少近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。请读图，运用以下公式及相关知识回答下列各题：某地正午太阳高度的大小：H=90- -，式中H 为正午太阳高度； 为当地纬度，取正值； 为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。tan350.7 tan45=1 tan601.732两楼距 L
13、=hCtgH 3案例探究案例 1某校所在地（120E，40N）安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角，下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是( D )命题意图：本题主要考查太阳高度角在生产生活实践中的应用，考查学生应用地理知识分析问题、解决 问题的能力，很好地体现了高考命题趋向，突出对学生能力的考查。知识依托：晨昏线的特点与节气的判断，地球自转的方向，正午太阳高度的 计算，太阳太阳：正南升西南正西西北正北东北正东东南正南落（太阳高度最低时为日出、日落时，此时太阳光线从南极方向射入）日影：正北 东北正东东南正南西南正西西北
14、正北辐射强度等知识为依托。错解分析：本题涉及知识点较多，错误可能出现在晨昏线的特点与日期的判断 错误，也可能是忽 视了地球自转方向，也有可能不知道正午太阳高度角具体指图中的哪一个角，再者也有可能对正午太阳高度角的计算公式的要求不熟悉，出现计 算错误等。解 题 方 法 与 技 巧 ：这 是 一 道 典 型 的 知 识 综 合 应 用 题 ，首 先 根 据 图 中 地 球 自 转 的 方 向 和 晨 昏 线 特 点 ，判 断 四 个 图 所 对应 日 期 （A 图 为 夏 至 日 ，B 图 为 冬 至 日 ，C 和 D 图 为 春 分 日 或 秋 分 日 ），然 后 根 据 正 午 太 阳 高 度
15、 的 计 算 公 式 H=90- -可 计 算 出 H1=7326，H2=2634，H3=H4=50。最 后 根 据 支 架 的 倾 角 和 正 午 太 阳 高 度 角 应 该 互 为 余 角 时 ，搭 配 合 理 ，推 出 只 有 D 项 不 合 理 。 答案：D案例 2如图 35 所示，位于北纬 3634的某疗养院，计算在一幢 20 米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。（1）新楼至少要距原楼多少米？（2）若黄赤交角变为 2334，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？命题意图：本题主要考查正午太阳高度角的应用，并同 时考查学
16、生应用地理知识分析解决实际问题的能力和计算能力。知识依托：正午太阳高度的变化规律和计算公式。错解分析：本题是应用题，错误可能出在 对题意分析不透，也可能是对公式中的 （太阳直射点的纬度）符号取正号还是取负号把握不准，还可能计算出问题。解 题 方 法 与 技 巧 ：根 据 题 意 因 疗 养 院 位 于 北 纬 3634，当 太 阳 直 射 南 回 归 线 时 北 半 球 正 午 太 阳 高 度 角 达 一 年 中 最 小 值 ，若 此 时 该 楼 的 一 层 能 被 太 阳 照 射 的 话 ，则 各 楼 层 都 能 被 阳 光 照 射 ，求 出 此 时 的 正 午 太 阳 高 度 角 H=90
17、- - （代 入 =3634,=-2326）即 H=30。根 据 三 角 函 数 关 系 ，两 楼 间 最 小 距 离 应 为 x=20cot 30,x=34.7 m。若 黄 赤 交 角 变 为 2334，比 原 来 变大 ，则 此 时 北 纬 3634的 正 午 太 阳 高 度 角 H=90- - ,H=2952变 小 ，但 x=20cot 2952在 （0 90）为 减 函 数 ，故 两 楼 间距 应 增 大 。做 题 过 程 画 直 角 三 角 形 来 理 解 题 意 更 直 接 。答案：（1）34.7 m （2）间隔应增大锦囊妙计正午太阳高度的计算与应用，是高考考查的重点内容，这部分内
18、容很容易和我们人类的生产生活相联系，从而取材于我们的生产生活，考查学生运用地理知识分析解决实际问题的能力，又可以作为考试的切入点，考查学科内与之相关联的内容，体现高考命题方向，复习备考中老师和学生都要高度重视。1.正午太阳高度的考查涉及以下几方面。（1）规律：从直射点往南北两侧递减；离直射点距离越近（纬度差越小） ，正午太阳高度越大。（2）最值：直射北回归线，北回归线以北地区达一年中最大值，整个南半球达一年中最小值；相反，直射南回归线时，南回归线以南地区达一年中最大值；整个北半球达一年中最小值。（3）公式：H=90- -中 与 符号很关键，此外，两点间的正午太阳高度差等于纬度差。（4）影子的长
19、短变化与方向：正午太阳高度角变大，影子变短；方向由太阳的位置确定。（5）地方时：一天之中太阳高度最大时地方时为 12 时。（6）楼间距离要抓住正午太阳高度角大小。2.正午太阳高度的应用已成为高考的热点，应从以下方面突破本难点：（1）列为高考重点反复训练讲解。（2）抓住规律，图形结合。（3）研究高考试题，联系生产、生活实际。正午太阳高度角的计算及应用作为地球运动的结果，正午太阳高度角的变化深刻影响着人类的生产、生活，成为高考考查的重点，主要考查学生的空间思维能力和知识应用能力。近几年上海、广东及江苏大综合卷都有所体现。该类试题取材于人类生产、生活，突出考查学生运用地理基本原理、规律的能力，同时能
20、进行科际的综合，代表高考命题方向以能力立意，培养学生的创新思维能力。因此在高三复习中应予以高度重视。难点磁场图 31 表示某地正午太阳高度和月降水量的变化。读图回答 12图 31题。 （2000 年山西综合卷）1.该地纬度可能为（ ）A.90N2326N 之间 B.90S2326S 之间C.22N 或 22S D.4030N 或 4030S2.该地气温及降水特征是（ ）A.终年高温多雨 B.夏热少雨，冬温多雨C.冬温少雨，夏热多雨 D.夏热多雨，冬季寒冷干燥12.解析：此题主要考查学生对正午太阳高度角分布规律的掌握情况，以及运用其变化规律分析地理事物和现象的能力、读图能力等，根据正午太阳高度曲
21、线变化规律，该地一年中有两次太阳直射，在两次之 间有一个最小值， 该点应在回归线上取得的且距离为 1.5，由于横轴没有标出月份，不能确定哪个半球，故该点纬度为 22N 或 22S；第 1 题也可以用排除法，因为该点有两次直射，只能位于南、北回归线之间，故把 A、B、D 排除，答案为 C 项。根据正午太阳高度与降水的关系可以推出，该 地正午太阳高度大时，降水量大，正午太阳高度角小时，降水量少；可以得出，夏季多雨，冬季少雨。根据第 1 题可知该 地位于热带，故 C 项正确。3.如图 32 所示的日期，下列地点：北京（3954N） ，新加坡（1N） ，汕头（2326N） ，海口（20N） ，正午太阳
22、高度角从大到小排列正确的是（ ）A.新加坡、海口、汕头、北京 B.北京、汕头、海口、新加坡C.汕头、海口、北京、新加坡 D.汕头、海口、新加坡、北京解析：此题考查正午太阳高度角的纬度分布规律和读图判读能力，根据图中经度的变化和晨昏线的特点可以推知日期为北半球夏至日（6 月 22 日）。正午太阳高度从北回归线往南北两侧递减，即离北回 归线越近，正午太阳高度越大，根据图中四点的纬度，则正确顺序：汕 头、海口、北京、新加坡，故选 C 项。近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显著改善。请读图 33，运用以下公式回答 45 题。 （2002 年大综合卷）某地正午太阳高度的
23、大小： H=90- -式中 H 为正午太阳高度； 为当地纬度，取正值； 为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。tan 350.7 tan 45=1 tan 601.7324.房地产开发商在某城市（北纬 30 度）建造了两幢商品住宅楼（图 33） ，某个居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住，请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是（ ）A.1 个月 B.3 个月 C.6 个月 D.9 个月5.为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，那么在两幢楼间距不变的情况下，南楼的高度最高约为（ ） A.20 米 B.30 米 C.40 米
24、D.50 米4 5.解 析 ：此 题 主 要 考 查 正 午 太 阳 高 度 的 规 律 的 应 用 ，考 查 学 生 应 用 地 理 知 识 ，解 决 实 际 问 题 的 能 力 。根 据 条 件 和 公 式 ，该楼 一 层 正 午 太 阳 光 线 被 挡 住 的 条 件 是 H,H=90-|-|，根 据 图 上 已 知 条 件 ，故 tanH=69/401.73，H60,代 入 公 式 |-|=30=0，即 太 阳 直 射 赤 道 时 刚 好 北 楼 一 层 被 南 楼 挡 住 ，即 当 太 阳 直 射 点 在 南 半 球 时 ，北 楼 一 层 被 挡 住 ，时 间 大 约 为 6 个 月
25、 ，故第 4 题 选 C 项 ；若 北 楼 一 层 正 午 时 终 年 都 能 被 太 阳 照 射 ，条 件 应 满 足 太 阳 直 射 南 回 归 线 ，即 =-2326，代 入 公 式 H=90-|-|，即 H=3634tanH= x/40 x=40tan363430 (米 )，故 第 5 题 选 B 项 。6.北纬 38一开阔平地上，在楼高为 H 的楼房北面盖新楼，欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡，两楼距离不小于（ ）A.Htan(90-38)B.Htan(90-38-23.5) C.Hcot(90-38) D.Hcot(90-38-23.5)6.解析：此题主要考查学生对正午太阳高度分布
26、规律的应用，根据题目条件，太阳 应直射南回归线时才能满足，代入公式求出 H=90-|38+23.5|=90-38-23.5,H/x=tanHx=HcotH即 x=Hcot(90-38-23.5),选 D 项。歼灭难点训练1.某学校地理兴趣小组外出考察，如图 36，在 a 地正午太阳高度最大时，用测角器测当地的地理纬度，此时学生手表指针为 18 时 20 分（北京时间） ，a 的地理图 32位置坐标为（ ）A.21E，3634S B.25E，5326NC.21E，5326S D.25E，3634N解 析 ：此 题 考 查 学 生 读 图 分 析 能 力 和 正 午 太 阳 高 度 的 规 律 ，
27、以 及 地 方 时 的 计 算 等 。当 地 为 12 时 ，北 京 时 间 为 18 时 20 分 ，故 该点 经 度 为 25E；根 据 图 中 正 午 太 阳 高 度 角 的 方 向 。H=60，太 阳 应 直 射 北 回 归 线 即 =23N。代 入 公 式 H=90-|-|，推 出 =5326N，故 选 B 项 。洛阳（112E，35N）一学生对太阳能热水器进行了改造（如图 37） ，把热水装在一个大玻璃箱中，并将支架改造成活动方式。据此回答 24 题。2. 9 月 23 日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为（ ）A.2326 B.35 C.6634 D.
28、553.下列地区中，使用太阳能热水器效果最好的是（ ）A.海口 B.重庆 C.拉萨 D.吐鲁番4.当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值时（ ）A.南太平洋漂浮的冰山较多 B.松花江正值第一次汛期C.黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈 D.澳大利亚农田中的小麦开始返青24.解析：此题主要考查正午太阳高度的分布规律的应用，以及与之相关的地理事务的分析。考 查学生分析问题、解决问题的能力。根 据 题 意 和 图 形 分 析 当 太 阳 光 线 与 大 玻 璃 箱 垂 直 时 效 果 最 好 。即 H=90-|-|，=35,=0,+H=90,则=55,故 第 2 题 应 选 D 项 。太 阳 能 热
29、水 器 效 果 最 好 地 区 应 是 太 阳 辐 射 分 布较 强 的 地 区 ，拉 萨 市 年 太 阳 辐 射 量 最 丰 富 ，故 第 3 题 应 选 C 项 。第 4 题 根据 题 意 ，夹 角 最 大 时 ，吸 热 面 与 地 面 夹 角 为 5826，即 太 阳 高 度 角 最 小 ，应为 冬 季 ，故 第 4 题 应 选 A 项 ，B 为 北 半 球 春 季 ，C 项 为 夏 季 ，D 项 北 半 球为 秋 季 。5.图 3-8 中四条曲线分别表示 A、B、C、D 四地，6 月 22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是（ ）A.
30、2326N B.4652N C.6634N D.90N A.90N B.6634N C.2326N D.0A.0 B.2326N C.90N D.6634NA.2326N B.4652N C.90N D.6634N解析：此题考查太阳高度的日变化和读图分析能力。根据 题意和 图中信息， 6 月 22 日太阳直射北回归线（2326N ），C 曲线 12 点太阳高度为 90，故 C 点为 2326N，此 时北极圈上为极昼且 12 点时太阳高度为 4652对应 B，北极点上为极昼且太阳高度为常数，对应 A，赤道上昼夜等长，故 D 为赤道，因此选。图 39 是我国西藏某地 6 月 22 日太阳高度的日变
31、化示意图（未考虑海拔等因素） 。据此回答 67题。6.该地的地理坐标为（ ）A.30N，90E B.1652N，105EC.2326N，120E D.3652N，150E7.此地最高气温一般出现在北京时间（ ）A.12：00 B.13：00 C.14：00 D.16：006 7.解 析 ：此 题 主 要 考 查 太 阳 高 度 的 日 变 化 规 律 和 地 方 时的 计 算 ，根 据 题 意 ，=2326N,H=8326,H=90-|-|,1=30N，2=1652,根 据 西 藏 的 经 纬 度 位 置 ，第 6 题 选 A；一 天 中 最 高 气 温 出 现 在 当 地 14 时 ，而 当
32、 地 地 方 时 比 北 京 时 间 晚 2 个 小 时 ，故 北 京 时 间 为 16 时 ，气 温 最 高 ，选 D 项 。8.读图 310，图中 ED 为昏线，读后回答下列问题。（1）此时太阳直射点的地理坐标是 2326N，110W。（2）A、B 两地正午太阳高度角较大的是 A ，A、B 两地日出较早的 B 。（3）此时赤道上昼的范围是 160E18020W。（4）为使地处 32N 的太阳能热水器最大限度地利用太阳光能，这一天应将太阳能热水器的真空管平面与楼顶之间的夹角 调整为 834。图 37解析：此题主要考查太阳光照图读图分析能力和正午太阳高度规律的应用。根 据 地 球 自 转 方
33、向 和 ED 为 昏 线 ，则 北极 圈 上 为 极 昼 ，时 间 为 6 月 22 日 ，太 阳 直 射 北 回 归 线 ，70E 正 好 把 夜 半 球 平 分 ，所 以 直 射 点 在 （2326N，110E），根 据 正 午太 阳 高 度 的 分 布 规 律 ，正 午 太 阳 高 度 A B；根 据 昼 夜 长 短 的 规 律 ，北 半 球 纬 度 越 高 白 昼 越 长 ，日 出 越 早 ，故 B 早 于 A；因 赤道 上 昼 长 为 12 小 时 ，70E 为 0 时 ，故 赤 道 上 白 昼 应 以 110W 为 对 称 轴 东 西 各 跨 90，故 白 昼 范 围 应 为 16
34、0E 180 20W；第 （4）题 根 据 给 定 条 件 ，=32N，=2326N,太 阳 光 线 与 真 空 管 平 面 垂 直 ，H=90-|-|H=8126,+H=90,=834。例谈等太阳高度线图的判读等太阳高度线图判读的基本内容有：太阳直射点的地理坐标；太阳高度的分布规律、正午太阳高度的分布规律；地方时、北京时间的计算；正午太阳高度大小的计算；昼夜长短的变化；推断与图示时间相关的日期（节气） 、季节及地理现象等。等太阳高度线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，判读时需掌握以下方法，有助于正确解答问题：1图的中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；通过该点的经线即太
35、阳直射的经线，地方时是 12 点；通过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为 90 度。正午太阳高度的分布规律从太阳直射的纬线向南北逐渐降低。根据太阳直射纬线推断直射点所在的半球及季节，并判断与之相关的地理现象。注意区别太阳高度和正午太阳高度分布规律的不同。2在太阳直射的经线上，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度，据此可计算该经线上某一点的纬度数值；如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度；如果太阳直射点不在赤道，则太阳高度相差多少度，经度的差值一定大于太阳高度的差值，以此推算该纬线上某一点的经度和地方时。3如果图中标注了太阳高度的数值，则视具体数值而判断：一是
36、最外侧的大圆圈为 0等太阳高度线，即为晨昏线，一般是太阳直射经线以东最大的半圆为昏线，以西最大的半圆为晨线；二是图中最大的圆圈不是 0等太阳高度线，因此，也就不是晨昏线。如果没有标注太阳高度的数值，在图中最外侧的大圆圈上太阳高度为 0，即晨昏线。4由于太阳直射经线上太阳高度南北跨度为 180 度，当太阳直射赤道时，此经线最北点为北极，最南点为南极；太阳直射北半球时，北极点在最北点以南，图上没有南极点；太阳直射南半球时，相反。例题分析例 1.图 1 是某地某日太阳高度分布图，回答：（1）从图中可以看出，太阳高度的分布是 。（2）该图的节气应该是 （北半球） 。（3）此时北京时间是 。（4）A 点
37、所在经线的经度是 。（5）C 点的经度值 （大于或小于）2326。（6）若 B 点有一直立旗杆，此时其影子应指向（ ）A 甲 B乙 C丙 D丁解析：从图中等太阳高度线分布可知，最外 侧的圆圈上太阳高度为 0，即 为晨昏圈；中间的圆圈上太阳高度为 2326；内侧的圆圈上太阳高度是 6634；圆心是北回归线与 0经线（伦敦所在经线）的交点，太阳高度为 90，即太阳直射点的位置。因此，太阳高度的分布是由直射点向四周降低；表示的节气是北半球的夏至日。图中伦敦的地方 时为 12 时，那么北京 时间应为 20 时。当太阳直射北回归线时，北极点上的太阳高度是 2326，因此，北极点的位置应在中间的圆圈与伦敦
38、所在经线以北的交点，那么 A 点所在的经线与 0经线是相对的两条经线，即 A 所在的经线为 180。当太阳直射北回归线时，由直射点到 C 点太阳高度相差 2326，经度差应大于 2326，因此,C 点的经度大于 2326。由图中 B 点的位置可知其在直射点的东北方向，由此可判断其影子指向甲。答案：（1）从直射点向四周降低（2）夏至日（3）6 月 22 日 20 时（4）180（5）大于（6）A例 2 图 2 为某时刻太阳高度分布状况。读图回答：1写出 E 点的地理坐标A.70E,80N B.70E,80S C.110W,80N D.110W,80S2.两地的经度相同两地的纬度相同，则此刻的太阳
39、高度A. B.= C. D.3.E 地的昼夜长短情况是（ ） A.昼夜平分 B昼夜等长 C.极夜 D.极昼解析：由图可知，太阳直射点的经 度为 70E，纬度为 10N，E 点与直射点太阳高度相差 90，纬度也相差 90，所以E 点的 纬 度是 80N，不在同一条 经线上，有极昼现象。此图中北极点在 E 以南，因此，E 点的经度为 110W。由题干知， 地比 地纬度高，距离太阳直射点远，太阳高度比 地小，即 ；同理 两地纬度相同，正午太阳高度相同，此刻地位于太阳直射的经线上，达到一天中太阳高度最高，地位于的西侧，没有达到一天中太阳高度最高的时刻，因此， 地太阳高度大于地。正 午 太 阳 高 度
40、计 算 技 巧 一 例正午太阳高度的相关计算是高中地理教学中的难点内容，虽然教材中提供了计算公式，但是对多数学生来讲该公式理解起来较困难，遗忘率相对较高，以致能真正掌握的学生并不多。如何使正午太阳高度的计算容易理解和掌握呢？笔者在教学中经过研究和实践，摸索出一种相对较易的计算技巧。为便于理解，我们可尝试将某条经线上各纬度全年的正午太阳高度整合于一幅示意图中（该图是以观测者为中心的视觉效果图，更易为学生所接受，但从科学性来讲，由于将经线当成一条直线，所以并不能真正完全反映教材中太阳高度图的内容，但是这并不影响计算结果。 ）由图可明显看出，正午太阳高度总是从直射点处的 90分别向两侧逐渐变小，并且
41、变化幅度是一样的。再仔细观察，不难发现正午太阳高度向两侧变小的幅度是有规律的，即正午太阳高度向两侧减小的角度，与直射点所在纬线的纬度向两侧变化的度数相同。我们可将直射点所在纬线的纬度向两侧变化的度数称为直射点所在纬线的纬度向两侧的跨度（或纬度距离） ，则有：任意点 H 日 =90（所求点与直射点的纬度距离） 。若直射点与所求点位于同一半球，则该纬度距离为两地纬度之差；若直射点与所求点位于不同半球，则该纬度距离为两地纬度之和。计算时运用该示意图作为辅助将使问题更加简单化。例一：求夏至日时 30N 的正午太阳高度？【解析】夏至日时，直射点纬度为 2326N，由图易知，两地 纬度距离 为（30- 2
42、326），则此时 30N 的正午太阳高度为90-（30- 2326） = 8326。例二：求 30N 一年中最低的正午太阳高度？【解析】冬至日时，北纬 30正午太阳高度为一年中最低值，此时，直射点 纬度为 2326S，由 图易知，两地纬度距离为（30+ 2326），则 此时 30N 的正午太阳高度 为90-（30+ 2326） = 3634。【推论】：当直射点位于赤道上时，南北半球各地的正午太阳高度与当地纬度互余。并且南北半球相同纬度的地方正午太阳高度相同。无论何时，若有两条纬线的正午太阳高度相同，则表示它们到直射点的纬度距离相等。当直射点位于北半球时，若直射点所在纬度为 ，则：正午太阳高度大
43、于（90-）的纬线只出现在北半球；正午太阳高度小于（90-）的纬线分别位于南北半球；正午太阳高度等于（90-）的纬线一条位于北半球，一条是赤道。当直射点位于南半球时，情况与直射点位于北半球时相反。例一：夏至日时，求正午太阳高度为 80的纬线？【解析】此时，直射点与所求纬线 的正午太阳高度之差是（90- 80）= 10，即 2326N与所求纬线间的纬度距离为 10。由于所求纬线的正午太阳高度（80）大于（90- 2326）= 6634，由上述推论知，所求 纬线皆在北半球，一条为（10+ 2326）= 3326N；一条 为（2326- 10）= 1326N。例二：夏至日时，求正午太阳高度为 40的
44、纬线？【解析】此时，直射点与所求纬线 的正午太阳高度之差是（90-40）= 50，即 2326N与所求纬线间的纬度距离为 50。由于所求纬线的正午太阳高度（40）小于（90- 2326）= 6634，由上述推 论知，其中一条纬线在北半球，为（50+ 2326）= 7326N；一条在南半球，为（50- 2326）= 2634S。这一方法亦可求出现极昼现象的纬线在太阳下中天时（子时）的太阳高度，若该纬线纬度为 ，则只需将求正午太阳高度的纬度距离加上两倍（90-）即为子时太阳高度的纬度距离。例如：求夏至日时 70N 的正午太阳高度和子时太阳高度？解析由图易知，此时 70N 与北回归线的纬度距离是（7
45、0- 2326），则 70N 的正午太阳高度为90- （70- 2326） = 4326。而此时 70N 的子时太阳高度的 纬度距离为（70- 2326）+2（90- 70） = 8634，则此时 70N 的子时太阳高度为（90- 8634）= 326。若两纬线同时位于北回归线之北或南回归线之南，则两纬线间的纬度距离与S B N 4652S 2326S 0 2326N 4652N冬至 夏至春秋分两纬线此时的正午太阳高度之差相等。例如：当 30N 的正午太阳高度为 8326时，求 70N 的正午太阳高度？【解析】此时，30N 与 70N 纬度距离是 40，则 70N 的正午太阳高度为（8326- 40）= 4326。
