宇宙地球-太陽視運動部分.docx

第一章 第一節(jié)：正午太陽高度角應(yīng)用1太陽高度與正午太陽高度 (1)太陽高度：太陽光線與地平面之間的夾角，叫做太陽高度角(如圖所示)，簡稱太陽高度。 (2)正午太陽高度：一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度。(如圖所示)2正午太陽高度的變化規(guī)律 (1)緯度變化規(guī)律由圖可知：正午太陽高度由直射點向南北兩側(cè)逐漸減?。浑x直射點所在緯線越遠(yuǎn)，正午太陽高度越小。(近大遠(yuǎn)小)同一緯線上正午太陽高度相同。與太陽直射點所在緯線緯度差相等的兩條緯線上的正午太陽高度相同。(2)季節(jié)變化規(guī)律圖中A代表北回歸線以北的地區(qū)，B代表南回歸線以南的地區(qū)，C代表赤道和北回歸線之間的地區(qū)。規(guī)律：(以北半球地區(qū)為例)北回歸線以北地區(qū)：夏至日正午太陽高度最大，冬至日最小，且太陽光線都來自南方。如下圖中甲圖。北回歸線上：夏至日正午太陽高度為90，冬至日最小，冬至日太陽光線來自南方，夏至日來自天頂。如下圖中乙圖。赤道和北回歸線之間地區(qū)：直射時正午太陽高度最大，冬至日最小，夏至日和冬至日太陽光線來自不同方向。如下圖中丙圖。赤道上：春、秋分直射時最大，冬、夏至正午太陽高度相等，太陽光線來自不同方向。如下圖中丁圖。3正午太陽高度計算 某地某日正午太陽高度H90緯度差(緯度差指該地所在緯線與該日直射點所在緯線之間跨越的緯度數(shù)；若兩點在同一半球，緯度差為兩地緯度值相減；若兩點分別在南、北半球，緯度差為兩地緯度值相加)。4正午太陽高度角的應(yīng)用 (1)確定地方時當(dāng)某地太陽高度達(dá)一天中的最大值時，此時日影最短，當(dāng)?shù)氐牡胤綍r是12時。(2)確定房屋的朝向為了獲得更充足的太陽光照，確定房屋的朝向與正午太陽所在位置有關(guān)。在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。(3)判斷日影長短及方向正午太陽高度角越大，日影越短；正午太陽高度角越小，日影越長，且日影方向背向太陽。(4)根據(jù)正午太陽高度判斷所在的地區(qū)夏至日太陽高度大于冬至日太陽高度的位于北半球，反之位于南半球；年內(nèi)有兩次90的地區(qū)，位于回歸線之間；一年內(nèi)有一次90的是回歸線，一年內(nèi)有一天太陽高度為0的位于極圈；一年內(nèi)只有半年太陽高度的是極點。并進(jìn)而判斷該地區(qū)的其他地理特征。(5)計算樓間距一般來說，緯度較低的地方，樓間距較近；緯度較高的地區(qū)，樓間距較遠(yuǎn)。解題關(guān)鍵是計算當(dāng)?shù)囟寥盏恼缣柛叨?。并計算影長。(6)計算熱水器安裝角度應(yīng)使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直。其傾角和正午太陽高度角的關(guān)系為h90(如下圖)。練習(xí)題某學(xué)校（110E）地理興趣小組在平地上用立竿測影的方法，逐日測算正午大陽高度。如圖4,垂直豎立一根2米長的竿OP，正午時測得等影長OP，通過tgOP/OP算出正午太陽高度a。1.該小組每天量測影長時，北京時間應(yīng)為A 1200 B 1240 C 1120 D 11002.3月21日，當(dāng)該小組進(jìn)行觀測時，下列城市中即將迎來旭日東升的是A 英國倫敦 B 匈牙利布達(dá)佩斯（約19E）C 土耳其伊斯坦布爾（約29E） D 夏威夷檀香山（約158W）3.圖5是該小組繪制的連續(xù)一年多的竿影長度變化圖。圖中反映3月21日竿影長度的點是A B C D 4.該學(xué)校大約位于A 21.5N B 21.5S C 45N D 45S某城市(30N)房地產(chǎn)開發(fā)商建造了兩幢商品住宅樓，見圖3某戶居民買到北樓一層的一套房子，于春節(jié)前進(jìn)住后發(fā)現(xiàn)正午前后太陽光被南樓擋住。（tan350.7 tan45l tan601.732）5.該房子一年中正午光線被擋住的時間大約是：（ ） A1個月 B3個月 C6個月 D9個月6.為確保北樓居民的“陽光權(quán)”，在兩樓間距不變的情況下，南樓的高度約為： A.20米 B.30米 C.40米 D.50米某地時我國重要的人工多層經(jīng)濟林區(qū)。圖1為該地“某日太陽處在最高位置時的示意圖”，此時北京時間為12：40，樹影遮擋地被植物的面積在一年中達(dá)到正午時的最大。讀圖回答7-8題。7該地位于A45N, 110E B2134N, 110EC45N, 130E D2134N, 130E8這一天A太陽距離地球最遠(yuǎn) B江蘇省各地晝長夜短C晨昏線與極圈相切 D正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減9.某地同學(xué)在6月22日中午前后進(jìn)行地理課的探究學(xué)習(xí)活動，他們利用一根標(biāo)桿，每隔1小時測量一次桿影長度，將測量結(jié)果繪制成如下列所示的示意圖。據(jù)此判斷該地位于（）A.（2326N，105E）B.（2326N，135E）C.（2326S，105E） D.（2326S，135E）本地北京時間6月22日6時左右日出，13時太陽高度角達(dá)到最大約83，回答10-11題。10該地最可能是 A北京 B沈陽 C成都 D?？?1該地當(dāng)天上午太陽高度角達(dá)到36時，布依諾斯艾利（西四區(qū)）的區(qū)時約為A6月21日9時B6月21日21時 C6月22日9時D6月22日21時福建某中學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組，設(shè)計了可調(diào)節(jié)窗戶遮陽板，實現(xiàn)教室良好的遮陽與采光。圖5示意遮陽板設(shè)計原理，據(jù)此回答12-13題。圖52遮陽板收起，室內(nèi)正午太陽光照面積達(dá)一年最大值時A 全球晝夜平分B 北半球為夏季C 太陽直射20SD 南極圈以南地區(qū)極晝13 濟南某中學(xué)生借鑒這一設(shè)計，若兩地窗戶大小形狀相同，則應(yīng)做的調(diào)整是安裝高度不變，加長遮陽板 安裝高度不變，縮短遮陽板遮陽板長度不變，降低安裝高度 遮陽板長度不變，升高安裝高度AB C D 14.某日，廣州、武漢、北京和?？谒膫€城市的正午時分，同等高度的樹木成影示意圖如下。 (1)序號代表的城市分別是 、 。 (2)據(jù)圖判斷，此時我國正處于二十四節(jié)氣之一的 前后。第二節(jié) 太陽視運動地球繞地軸自西向東自轉(zhuǎn)，同時繞太陽自西向東公轉(zhuǎn)，這樣在我們的眼里，太陽一天中東升西落，同時在一年中每天東升西落又有規(guī)律地產(chǎn)生一定的變化，我們把這些太陽在天空中運動的軌跡，稱為太陽的視運動。一、太陽出沒的方位：平常我們說太陽東升西落，而實際上，太陽只有在春分和秋分，即太陽直射赤道時才是嚴(yán)格意義上的東升西落，其余的時候太陽升落方向都向北或向南有一定的偏移。當(dāng)太陽直射點位于北半球時，太陽升起的方位為東偏北，太陽落下方位為西偏北，即東北升，西北落，全球如此。觀察點越偏北，太陽升落的方位就越偏北。同一地點，太陽直射點越偏北，即越靠近北回歸線，太陽升落的方位也越偏北。太陽直射在南半球時，情況正好相反，即東南升，西南落。太陽升落的方位可以從光照圖的晨線上和昏線上讀出，如下圖。太陽光太陽光晨線晨昏昏線線線夏至日冬至日太陽升落方位示意圖 二、正午太陽的方位：夏半年，太陽從東偏北升起，從西偏北落下。冬半年，太陽從東偏南升起，從西偏南落下。但并不代表太陽正午一定跟著偏北或者偏南。正午太陽的位置一定位于正南或者正北，但究竟是位于正南還是位于正北，這取決于太陽直射點與與觀察者所處的緯度。直射點偏南，正午太陽則偏南，直射點偏北，正午太陽偏北。我們還是舉例說明正午太陽的方位。我國海南省?？谑?，大約位于20N，同樣位于夏半年，當(dāng)太陽直射點位于赤道附近時，則正午太陽偏南，當(dāng)太陽直射點位于北回歸線附近時，則正午太陽偏北。還有一點需要說明，正午太陽的位置與地面上物體的影子方向始終是反的，即太陽位于正南，則影子在正北方向，太陽位于正北，影子在正南方向。正午太陽高度北緯40附近二分二至正午太陽高度和晝夜長短變化7326夏至50春秋分2634冬至?xí)冮L時間15小時12小時9小時太陽升落方位東北升西北落正東升正西落東南升西南落上圖為北京在二分二至?xí)r正午太陽高度和晝夜長短變化情況。春秋分時，太陽直射赤道，太陽從正東升起，正西落下，正午太陽高度約50，正午日影偏北，此時晝夜平分。夏至?xí)r，太陽直射在北回歸線，太陽東北升、西北落，正午太陽高度約73.5，正午日影仍向北，但日影較短，此時晝長夜短。冬至?xí)r，太陽直射南回歸線，太陽東南升、西南落，正午太陽高度角約為26.5，正午太陽日影仍向北，但日影較長，此時晝短夜長。三、極地地區(qū)太陽周日視運動：太陽東升西落，而實際上其他的星星（大部分是恒星）也是東升西落，只是由于太陽的光芒太強，讓我們經(jīng)常忽略了其他星體的東升西落運動。在北極上空觀察地球呈逆時針方向轉(zhuǎn)動，在南極上空觀察地球呈順時針方向轉(zhuǎn)動。反過來，當(dāng)我們站在地面仰望星空時，星空也作圓周運動：在北極附近看星空，星空呈逆時針方向轉(zhuǎn)動，在南極附近看星空，星空呈順時針方向轉(zhuǎn)動。在星空里，太陽也是其中之一，特別是在極晝時期，太陽在天空中作圓周運動特別明顯。這時我們觀察到的太陽周日視運動，基本上是沿著地平圈上方運動，這時的地平圈同時也可作為時間圈。東西北南12:0018:000:006:00北極附近附近地區(qū)極晝時太陽周日視運動在北極附近地區(qū)的極晝，太陽在子夜時位于正北方向，位置最低；過了子夜，太陽開始升起，到6：00到達(dá)正東方向；繼續(xù)升高，正午12：00位于正南方向；然后開始偏西下落，到18：00到達(dá)正西方向；繼續(xù)下落，到子夜0：00回到最低。這樣，太陽完成了一個周日視運動，地平圈就成了時間圈：0時（正北）（東北）6時（正東）（東南）12時（正南）（西南）18時（正西）（西北）0時（正北）。在北極附近地區(qū)極晝時的太陽升落，可以說是正北升起，正北落下。在南極附近地區(qū)的極晝，與北極附近地區(qū)相似，只是天空中太陽視運動的方向相反：北極附近太陽作逆時針方向轉(zhuǎn)圈，南極附近地區(qū)作順時針方向轉(zhuǎn)圈。比如我國南極中山站在極晝時期的太陽視運動即是如此。我國的南極長城站位于南極圈外，沒有極晝現(xiàn)象，只是在冬至附近有一個接近24小時的極長晝。AB302010北極124 極晝時太陽高度與極點太陽高度的關(guān)系四、極晝時的太陽高度：在極晝時，一天24小時都有太陽高度，正午最大，子夜最小。以北極黃河站為例，北極黃河站在極晝時期，太陽沿著地平圈上空作圓周運動，正午時，太陽在正南方向，太陽高度最大；子夜時，太陽在正北方向，太陽高度最小。這最大和最小的平均值恰好等于極點上的太陽高度。極點上的太陽高度全天相同。如右圖所示，在80N地區(qū)，如圖所示的時間，正午太陽高度為30，太陽方位正南，子夜太陽高度為10，太陽方位正北，其平均值就是20，而極點的太陽高度就會等于這個平均值。從極點太陽高度與80N正午太陽高度比較，相差10，這就是兩地的緯差。緯差多少，正午太陽高度就會差多少。同時，我們還可從這個圖上看出，太陽此時正好直射在20N上，即極點太陽高度就是直射點所在的緯度?？傊柕囊曔\動需要從太陽日出日落方位、正午太陽的方位、極晝時期太陽周日視運動和極晝時的太陽高度等方面加以仔細(xì)研究。練習(xí)題：圖609年：圖6表示“27N某地坡向（坡度為10）對地表獲得太陽輻射的影響”，縱坐標(biāo)表示該地坡面與地平面獲得太陽輻射量的比值（僅考慮地球運動和地形因素）。完成1-2題。1.該地坡向?qū)Φ孛娅@得太陽輻射影響最大的季節(jié)是A春季 B.夏季C.秋季 D.冬季2.若坡度從10增大到15，則a點的數(shù)值將A.增大 B.減小C.先減小后增大 D.先增大后減小（10年）11月22日，某地理研究性學(xué)習(xí)小組在觀測房屋采光狀況時，發(fā)現(xiàn)甲樓陰影恰好遮住乙樓三層中部（如圖9所示），在甲樓頂層GPS測得緯度為31.8366、經(jīng)度為117.2179、高程為96m。完成3-4題。南北乙甲圖93.隔25小時再次觀測時，甲樓陰影可遮擋乙樓A.二層西部 B.四樓東部 C.五層西部 D.七層?xùn)|部4.此后一個月內(nèi)A.法國進(jìn)入冷飲暢銷期 B.廣東省進(jìn)入雨季C.澳大利亞播種冬小麥 D.云南省晝短夜長11年：圖11為某地住宅建筑冬夏正午日照示意圖，完成5-6題5該地可能是A.剛果盆地B.撒哈拉沙漠南緣 C.巴西高原D.北美洲五大湖地區(qū)6僅考慮地球運動,圖示窗戶、屋檐搭配對室內(nèi)光熱的影響有利于夏季遮陽，冬季采光冬至到春分，正午室內(nèi)的日照面積逐漸增大春分到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強利于減少室內(nèi)能源消耗A.B.C.D.12年：圖11為我省平原地區(qū)某中學(xué)的操場和行道樹示意圖（晴天8：00前后，東操場大部分被行道樹的樹蔭覆蓋）。完成7-8題。 7.為充分利用樹蔭遮陽，6月某日16：00-16：45該校某班同學(xué)上體育課的最佳場地是 A. B. C. D. 8. 下列日期中，陽光照射行道樹產(chǎn)生的陰影在地面轉(zhuǎn)動角度最大的是 A. 5月1日 B. 6月1日 C. 7月1日 D. 8月1日13年：圖9表示我國某地某日測試記錄的到達(dá)地面的太陽輻射日變化。完成9-10題。9. 該日日期及天氣狀況可能是A. 3月12日 晴朗 B. 6月5日 晴朗 C. 3月22日 多云 D. 6月20日 多云10. 該地可能位于A. 祁連山地 B. 大興安嶺C. 南沙群島 D. 帕米爾高原圖 1 為“地球公轉(zhuǎn)、月球公轉(zhuǎn)示意圖”，圖 2 為“科考隊員在北極點附近某處一天中不同時刻拍攝的太陽照片”。讀圖回答 11-12 題。11科考隊在拍攝照片時，地球公轉(zhuǎn)的位置可能在圖 1 中的（ ）A.A 處 B.B 處 C.C 處 D.D 處 12有關(guān)圖示信息的描述，正確的是 （ ）A此圖包括三級天體系統(tǒng) B日全食發(fā)生時，月球位于 E 點 C太陽位于 a 所指位置時，拍攝者看到的太陽方位是正南 D太陽位于 a 所指位置時，拍攝者所在地的地方時為 O : 00 某同學(xué)習(xí)慣每天早晨在上學(xué)路上觀察天空的太陽(右圖)，圖中SN為南北方向，PQ垂直于SN。若a、b為該同學(xué)在兩個不同日期的相同時刻(北京時間7：00)經(jīng)過P點時所看到的天空中的太陽位置。13P點位于 A南半球135E B北半球105E C南半球105E D北半球135E14若該同學(xué)于某日(天氣晴)早晨7：00(北京時間)到達(dá)P點時看天空，太陽還未從地平線上升起，請判斷，此時下圖中地的氣候特點是 A高溫多雨 B低溫干燥 C溫和多雨 D高溫干燥讀下圖回答15-16題。15.根據(jù)行道樹及樹影推斷該城市此時的北京時間可能是A.1 月1 日 16:00 B.3 月 1 日 6:00 C.7 月 1 日 6:00 D.8 月 1 日 16:0016.此時A.非洲熱帶草原動物正在向南遷徙 B.澳大利亞北部天氣