正午太陽高度jiao

1、正午太陽高度正午太陽高度n學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：n1.理解太陽高度、正午太陽高度概念。理解太陽高度、正午太陽高度概念。n2.理解并掌握正午太陽高度隨緯度、隨理解并掌握正午太陽高度隨緯度、隨季節(jié)變化規(guī)律。季節(jié)變化規(guī)律。圖甲圖甲圖乙圖乙晝和夜的表達(dá)法：晝和夜的表達(dá)法： 晝半球上太陽高度晝半球上太陽高度0 晨昏線上太陽高度晨昏線上太陽高度=0直射點上太陽高度直射點上太陽高度=90 夜半球上太陽高度夜半球上太陽高度0 如圖所示，此時刻太陽直如圖所示，此時刻太陽直射點射點A A的太陽高度角為的太陽高度角為9090 規(guī)律：從直射點向四周，隨規(guī)律：從直射點向四周，隨著球面的彎曲，太陽高度著球面的彎曲，太陽高度

2、角遞減，呈同心圓狀分布，角遞減，呈同心圓狀分布，晨昏線上的太陽高度角為晨昏線上的太陽高度角為0 0n隨著地球的自轉(zhuǎn)，太陽直隨著地球的自轉(zhuǎn)，太陽直射點沿緯線移動，球面上射點沿緯線移動，球面上各點的太陽高度角均不斷各點的太陽高度角均不斷發(fā)生變化，其大小取決于發(fā)生變化，其大小取決于該點到直射點的球面距離。該點到直射點的球面距離。n夏至日：正午太陽高度由夏至日：正午太陽高度由北北回歸線回歸線向南北兩側(cè)遞減。如圖向南北兩側(cè)遞減。如圖中中D折線所示。折線所示。 (一一) 正午太陽高度的緯度變化規(guī)律正午太陽高度的緯度變化規(guī)律全球正午太陽高度的緯度變化規(guī)律：全球正午太陽高度的緯度變化規(guī)律： 從太陽直射點所在緯

3、線分別向南北兩側(cè)遞減；離從太陽直射點所在緯線分別向南北兩側(cè)遞減；離直射點距離越直射點距離越近近(緯度差越緯度差越小小)，正午太陽高度越，正午太陽高度越大大。 n冬至日：正午太陽高度由冬至日：正午太陽高度由南南回歸線回歸線向南北兩側(cè)遞減。如圖向南北兩側(cè)遞減。如圖中中C折線所示。折線所示。n春秋分日：正午太陽高度春秋分日：正午太陽高度由赤道向南北兩側(cè)遞減。圖由赤道向南北兩側(cè)遞減。圖中中E折線所示。折線所示。正午太陽高度的變化規(guī)律正午太陽高度的變化規(guī)律02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太陽高度的分布規(guī)律正午太陽高度的分布規(guī)律夏至日夏至日900 夏至日夏至日：太陽直射北

4、回歸線。太陽直射北回歸線。 緯度變化：緯度變化：全球正午太陽高度自北回歸全球正午太陽高度自北回歸 線向南北兩側(cè)遞減。線向南北兩側(cè)遞減。 季節(jié)變化：季節(jié)變化：北回歸線及其以北各緯度，北回歸線及其以北各緯度， 正午太陽高度達(dá)全年最大值；正午太陽高度達(dá)全年最大值； 南半球各緯度，正午太陽南半球各緯度，正午太陽 高度達(dá)全年最小值。高度達(dá)全年最小值。02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太陽高度的分布規(guī)律正午太陽高度的分布規(guī)律夏至日夏至日 二分日二分日900春分日和秋分日：春分日和秋分日：太陽直射赤道。太陽直射赤道。 全球正午太陽高度自赤道全球正午太陽高度自赤道 向南北兩側(cè)遞

5、減。向南北兩側(cè)遞減。02326 N2326 S6634 N6634 S90N90S正午太陽高度的分布規(guī)律正午太陽高度的分布規(guī)律夏至日夏至日 二分日二分日 冬至日冬至日900冬至日：冬至日：太陽太陽直射南回歸線。直射南回歸線。 緯度變化：緯度變化：全球正午太陽高度自南回歸線全球正午太陽高度自南回歸線 向南北兩側(cè)遞減。向南北兩側(cè)遞減。 季節(jié)變化：季節(jié)變化：南回歸線及其以南各緯度，南回歸線及其以南各緯度， 正午太陽高度達(dá)全年最大值正午太陽高度達(dá)全年最大值 北半球各緯度，正午太陽高度達(dá)全年最小值。北半球各緯度，正午太陽高度達(dá)全年最小值。圖圖1-3-22判斷正午太陽高度角的大?。号袛嗾缣柛叨冉堑拇笮?/p>

6、：同一緯線上正午太陽高度相同。同一緯線上正午太陽高度相同。看距離太陽直射點的遠(yuǎn)近?？淳嚯x太陽直射點的遠(yuǎn)近。什么時間離直射點近，什么時間正午太陽高度就大；什么時間離直射點近，什么時間正午太陽高度就大；( (近大遠(yuǎn)小近大遠(yuǎn)小) ) 什么時間直射什么時間直射點向該地接近，什么時間該地太陽高度就增大。點向該地接近，什么時間該地太陽高度就增大。( (來增去減來增去減) )(二二) 正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律(一一) 正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律北回歸線及其以北的緯度帶：北回歸線及其以北的緯度帶： 每年夏至日每年夏至日(6月月22)H達(dá)最達(dá)最大大值，冬至日

7、值，冬至日(12月月22)H達(dá)最達(dá)最小小值。如右圖值。如右圖A所示。所示。 南回歸線及其以南的緯度帶：南回歸線及其以南的緯度帶：每年冬至日每年冬至日H達(dá)最達(dá)最大大值，夏至日值，夏至日H達(dá)最達(dá)最小小值。如右圖值。如右圖B所所示。示。 (二二) 正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律正午太陽高度的季節(jié)變化規(guī)律 回歸線之間的地區(qū)：回歸線之間的地區(qū)： 正午太陽高度最大值為正午太陽高度最大值為90，全年，全年有有兩次兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值。如下圖正午太陽高度最大值。如下圖A。 回歸線上：回歸線上： 正午太陽高度的最大值為正午太陽高度的最大值為90，全年有，全年

8、有一次一次太陽直射現(xiàn)象，太陽直射現(xiàn)象， 即一年中有一個正午即一年中有一個正午太陽高度最大值。如下圖太陽高度最大值。如下圖B。 回歸線至極點之間的地區(qū)：正午太陽回歸線至極點之間的地區(qū)：正午太陽高度最大值小于高度最大值小于90，全年，全年沒有沒有太陽直太陽直射現(xiàn)象。一年中有射現(xiàn)象。一年中有一個一個正午太陽高度最正午太陽高度最大值。如上圖大值。如上圖C。 24時時太陽高度太陽高度2326極點太陽高度的日變化極點太陽高度的日變化0(1)非極點地區(qū)，太陽高度在一日之內(nèi)是有變化的，一天之內(nèi)有一個最大值，即當(dāng)?shù)氐恼缣柛叨?如圖甲)。(2)極點上，在極晝期間，極點上見到的太陽高度在一天之內(nèi)是沒有變化的，其

9、太陽高度始終等于太陽直射點的緯度(如圖乙)。1. 正午太陽高度的形成：正午太陽高度的形成： 如右圖所示。如右圖所示。太陽光線與地面之間的夾角太陽光線與地面之間的夾角2. 正午太陽高度計算公正午太陽高度計算公式推導(dǎo)。式推導(dǎo)。 H =90B=90AOB =90 (COB-COA) =90 緯度差緯度差(所求點和直射點之間的緯度差所求點和直射點之間的緯度差) AOBCOA緯差的計算：同半球相緯差的計算：同半球相減減，異半球相，異半球相加加 正午太陽高度的計算公式正午太陽高度的計算公式H= 90 緯度差緯度差緯度差：即所求地點緯度與太陽直射點的所在緯度的緯度差：即所求地點緯度與太陽直射點的所在緯度的差

10、距。差距。 H=90- - - - 式中式中H為正午太陽高度；為正午太陽高度；為當(dāng)?shù)鼐暥?，取正值；為?dāng)?shù)鼐暥?，取正值；為太陽直射點的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌担瑸樘栔鄙潼c的緯度，當(dāng)?shù)叵陌肽耆≌担肽耆∝?fù)值。半年取負(fù)值。（“同減異加同減異加”） H某地某地 = 90 緯度差緯度差緯度差：即所求地點緯度與太陽直射點的所在緯度的差距緯度差：即所求地點緯度與太陽直射點的所在緯度的差距02326 N2326 S30NA302326 BC 2326 若求若求3030N N P P點點正午太陽高度角：正午太陽高度角：春秋分：春秋分： H90 （A0 ） 90 (30 0 ） 60 PP30634 夏至日

11、：夏至日： H90(A B) 90 (30 2326) 8326P5326 N冬至日：冬至日： H90 (A+C) 90 (30 + 23 26) 33 34緯差的計算：同半球相緯差的計算：同半球相減減，異半球相，異半球相加加 四、正午太陽高度應(yīng)用四、正午太陽高度應(yīng)用BA夏至夏至冬至冬至 冬至日正午太陽高度最小，此時冬至日正午太陽高度最小，此時B樓日影最長，樓日影最長，若此時若此時A樓不被擋，則可終年獲得光照。樓不被擋，則可終年獲得光照。 一般來說，緯度較低地區(qū)，樓距較近，緯度較一般來說，緯度較低地區(qū)，樓距較近，緯度較高地區(qū)，樓距較遠(yuǎn)。高地區(qū)，樓距較遠(yuǎn)。樓距計算樓距計算c例1：南樓位于21.5N，h為20米，欲在北側(cè)新建一個樓房，如果保證此樓房全年采光充分，兩樓房樓距最小應(yīng)是？例2：在30N附近的拉薩安裝太