1、正午太陽高度規律性知識總結及解題應用省市學院地理科學系霽冰風水規劃研究室原創。專業從事髙考地理命題研究、風水規劃設計、四柱命理預測郵編 054001.: zhangbingtongtom.與正午太陽髙度有關的知識是重要的考點容之一，現將有關規律性的知識總結如下。一、正午太陽高度角的空間變化規律及應用【知識】©球正午太陽高度的分布規律：從太陽直射點所在緯度分別向南北兩側遞減：離直 射點越近，正午太陽高度越大，反之愈小；宜射點所在半球晝長夜短，另一半球則晝短夜長。 分二至日的正午太陽髙度分布規律應特別注意區分。例1.在圖1中，橫坐標表示某日正午太陽高度，縱坐標表示緯度。讀圖回答廣2題。1

2、. 該日，圖中a、b、c、d四地點中，正午太陽高度達一年中最大值的有。2. 該日，圖中a、b、c、d四地點的晝長時間由長到短的排列順序是()A. abcdB a-d-c-bC. b-cdaD. d-ca-b【解析】夏至日太陽直射23° 26' N,匕回歸線及英以淞區正午太陽高度達一年中最大值， 故應選a、d。太陽直射北回歸線，匕半球晝最長夜最短，且緯度越髙晝越長，故應選B.【答案】(1) a、d (2) B二、正午太陽高度角的皺刪律【知識】回歸線之間的地區：正午太陽髙度的最大值為90° ,每年有兩次太陽直射現象，即 一年中有兩次正午太陽髙度最大值。回歸線上，正午太陽

3、髙度的最大值為90° ,每年有一次太陽 直射現象，即一年中有一次正午太陽高度最大值。回歸線至極點之間的地區，正午太陽髙度的最 大值小于90° ,每年沒有太陽直射現象，一年中有一次正午太陽髙度最大值。北回歸線以北的緯 度帶，每年夏至日達最大值，冬至日達最小值。南回歸線以南的緯度帶，每年復至日達最小值， 冬至日達最大值。例2.假設M地(0° , 30。E)、7(23° 26' S, 30° E)兩地正午太陽高度分別是比和氐,下列 說確的是()A.比和比不可能在同一天達最小值B.每年總有某一時刻時比C.每年約有9個月HmK-D.任何時刻都有比

4、2比【解析】正午太陽髙度的大小取決于該地與太陽宜射點之間的緯度差，離直射點越近，正午太 陽髙度越大，反之愈小。由題意知：當太陽直射北回歸線時，比和比達一年中最小值，故A錯。當 太陽直射南回歸線時,Hf90°，比比,故D錯。當太陽直射點在赤道與23° 26' S的中點時,HfH , 故B正確。當太陽直射點在0°與23° 26' S的中點與北回歸線之間移動時，吐壓，其時間約占全 年的3/4,約為9個月，故C正確。【答案】BC三、正午太陽高度的日埶規律及應用【知識】(1)任極點：在極晝期間，極點上見到太陽高度在一天無變化，其太陽髙度(包括正 午

5、太陽髙度)始終等于太陽宜射點的緯度：在極圈及其以地區：極晝期間，太陽髙度24小時 都大于或等于0°。剛好出現極晝地區的緯度與直射點緯度的和為90° ,且該日該地區太陽高度 最小值為0。：其它極晝地區該日該地區太陽高度最小值=當地緯度一剛好岀現極晝地區緯度。該 日當地正午太陽髙度=90° 當地緯度與太陽直肘點的緯度差。G凍地某日剛好出現極晝，則該地 當日正午太陽高度=直射點緯度的2倍。(3)在赤道上：赤道上正午太陽髙度與直射點的緯度和為 90° o例3、圖2是80° N太陽在6月22日的視運動路線圖，讀圖回答(1)當地的正午太陽髙度是:該地0時的

6、太陽髙度是【解析】6月22日太陽直射23° 26心根據上述知識中的有關規律可知，岡U好出現極晝地區的緯 度是66。34 N,顯然80° N為極晝，該地正午太陽高度=90° -（80° -23° 26'）二33° 26':該地0時的太陽髙度為該日太陽髙度最小值二當地緯度一剛好岀現極晝地區緯度=80-66° 34 =13° 26【答案】（1） 33° 26f （2） 13° 26f四、正午太陽離度其它應用舉例（一）利用正午太陽高度計算地方時【知識】某一天中太陽髙度最大時，當地地方時為

7、12時，由此可推算地球上任何一條經線上 的地加寸。例4、市某學校（116° E, 40° N）地理興趣小組在平地上用立桿測影法逐日測算正午太陽高度, 該小組每天測量影長時，時間為（）A. 12:00 B. 12:16 C 11:44D 11:00【解析】小組測量正午太陽高度時，該學校的地方時為12時，即116° E經線上的地方時為12： 00,時間的經度為120° E,二者經度差為4°時間相差16分，即時間是12:16【答案】B（二）利用正午太陽高度確定經緯度，進而判斷相關艇特征【知識】（1）某地經度的確屯主要利用正午太陽髙度所對應的地方時為1

8、2時，再結合題中 的北他隱含條件（如時間，國際標準時間等）通過地方時計算求得。（2）某地緯度的確跆 主要是 利用正午太陽高度角計算公式求得。（3）相關地理特征的判斷，主要是通過區域怎位的方法，并輔 以推理、比較、排除、聯想等思維方法.得出該區域典型的地理特征。例5.我國某中學地理興趣小組開展“當地經緯度測算研究”活動，其操作方法是：在一年中 白晝最短的這一天，選擇操場上Q處垂直豎立一根竹竿（桿長3米），畫一個半徑3米的圓圈，將觀測到的桿頂端在地而對應的投影變 化記錄在操場平地上。讀圖3,回 答廣3題1. 觀測地的地理坐標為（）A 21° 34 ' N, 122.5 °

9、; EB 26° 34z S . 120“ EC 21° 34 r N,110 ° ED. 20° 34z N,110° E2. 當桿影頂端的投影在P點時，竹竿影子的朝向為（）A.東南B.西南C.西北D.東北3此時，下列地理現象最可信的是（A.墨累一達令盆地正值剪羊毛的季節C.的正午太陽高度達一年中的最大值）B. 坦桑尼亞的天然動物園草木茂盛D.威尼斯迎來一年中的旅游旺季【解析】該地桿影最短時，地方時為12： 00,此時時間為12： 40,據此可算出該地經度為110°E；此時桿長等于影長，正午太陽高度角是45° ,該日是該校

10、一年中白晝時間最短的日子，說明太 陽直射23° 26 S,根拯正午太陽高度角計算公式可求得該學校緯度是21° 34, N,故應選C：桿影 頂端的投影在P點時，時間為10： 30,此時110° E的地方時為9： 50,太陽位于觀測點東南上空,桿影應朝西北，故選C：此時為南半球夏季，坦桑尼亞為熱帶草原氣候，草木茂盛。【答案】1. C 2. C 3. B（三）利用正午太陽高度推算兩地間的距離【知識】在同一時刻，地球上兩點間的正午太陽髙度差等于兩點間的緯度間隔，利用這一推論 可求的兩地間的實際距離，并進行相關為問題的解答。例6.在一幅6月22日光照圖上有甲已兩地，都位于北

11、半球，當太陽在同一時刻位于其上中天 時，測的甲地的太陽高度為59。,乙地為35° ,且兩地間的圖上距離為44. 4厘米，該圖的比例尺 為。【解析】太陽于同一時刻位于甲、乙兩地的上中天，說明甲、乙兩地在同一條經線上，兩地的 正午太陽髙度差為59° -35°二24° ,也就是兩地的緯度差是24° ,兩地的實際距離約為24 X 111=2664 （千米）。【答案】1： 6 000 000（四）正午太陽高度與樓房間距的問題：【知識】一般來說，緯度越低，樓&胞短：緯度越高，樓乍胞大：解題的關鍵是計算當地最小 的正午太陽髙度角。為保證一樓全年均有照

12、到，應考慮兩樓之間的最短®離與樓髙、地形（平地、 陰坡和陽坡）的關系。如圖34所示（為方便訃算不考慮后幢房屋窗臺至地面髙度，且房屋朝向 均為正南正北向）。圖4陽坡 圖5陰坡 圖6）建筑物間距越小 建筑物間距越小 建筑物間距越大 建筑物間距越小 平地最短樓距汁算（圖4）： D=L/tanH 陽坡最短樓距計算（圖5）： D=L/（tanH+tana） 陰坡最短樓距計算（圖6）： X L/（tanH-tan«）（L前幢房屋高度;H為冬至日當地的正午太陽髙度;« 坡度角：D-最短樓距）例7.地形因素對建筑物布局的影響是多方而的，如自然通風、日照效果等。建筑物的間距越 小越

13、能肖約建筑用地，為了保證山坡上的建筑物地層有日光照射，山坡上的建筑物應有合理的日照 間距。下列敘述正確的是（在向陽坡，坡度越大, 在向陽坡，坡度越小, 在背陽坡，坡度越大, 在背陽坡，坡度越大,A.®3） B.® C.© D.®【解析】直接利用上述公式，通過數學關系可直接分析得岀結論。在陽坡，D和tan。呈反相關；在背陽坡，D和tana呈正相關。故A正確。 【答案】A【知識】為最有效利用太陽能，太陽能熱水器集熱板要根據正午太陽高度的季節變化而調整角度， 集熱板與地而之間的夾角«應等于當天正午太陽髙度角H的余角（圖7）。實際上該傾角就是熱水器 所

14、在地緯度與太陽直射點緯度的緯度差。例8、我國某地一學校樓頂上太陽能熱水器裝置（參見圖7）,太陽能吸熱管與樓面 的夾角為（】，秋分日為充分利用太陽能，需將u調至36° ,要使該地的太陽能在一年盡可能使正午 太線與集熱板保持垂直，集熱板與地面夾角的調整幅度約為（）A. 36° B. 54° C. 47° D. 60°【解析】首先根據秋分日"36° ,知此時正午太陽高度是90° -36°二54° ；再由正午太陽髙 度角計算公式求岀該學校緯度是36° No因隨當地正午太陽髙度的變化而變化，求出

15、36° N地區 冬至日和夏至日時a的值，差值約47。,即為調整幅度。【答案】C（六）正午太陽高度與日影關系問題【知識】正午太陽髙度越大，日影越短；正午太陽高度越小，日影越長；日影方向背向太陽。 例9、圖8為某地等髙線示意圖。某天文愛好者在某市旅游時，在A山頂測得北極星高度是36° 34',在B山頂測得北極星高度是36° 36。據此，完成下題。城市規劃在D地建設一新的居民小區，又擔心小區處在A山頂的陰影區，日照不足，有礙身體 健康，山頂A陰影最長的用可能是（）A. 8661039m B. 354424m C. 288346mD. 1110220m【解析】匕極

16、星的髙度等于當地的地理緯度，可知A在36° 34' N, B在36° 36'N：冬至日， 山頂A的陰影在一年中的正午是最長的，此時的正午太陽高度角H=90° （23° 26' +36° 34'） 二30° :山頂A的可能高度介于500600m間，根拯三角函數可求出山頂A的陰影是8661039m.【答案】A（七）正午太陽高度角與地理緯度相等點的計算【知識】在太陽宜射點所在半球，正午太陽高度角正好與地理緯度相等的點為直射點的緯度與 90°之和的一半；在另一半球，相等點的緯度為直射點的緯度與90&#

17、176;之差的絕對值的一半。例10、6月22日，某地的地理緯度和正午太陽高度角恰好相等，則該地最有可能位于（）A墨累一達令盆地B.恒河平原 C.東歐平原D.黃土高原【解析】依據上述知識中的結論，推知位于北半球某地的緯度是56° 43' N：位于南半球某地 的緯度是33° 17' So綜合分析應選A、Co【答案】A C（A）太陽兩次直射某地的時間推算【知識】一年中，南北回歸線之間某地的正午太陽髙度有兩次最大值得于90° ）。太陽兩次 直射某地的時間基本上是對稱的。南半球以12月22日對稱，北半球以6月22日對稱。例11.我國市某學校（20°

18、 N, 110° E）學生，發現一年中該校操場未懸掛旗的旗桿有兩次"有 桿無影”現象。那么，觀察到這兩次現象的日期和時間最有可能是（）A. 5 月1日12：00 和 8 月 10 日 12：00B. 5 月1日12：40 和 8 月 10 日 12：40C. 6 月5日12：00 和 7 月 10 日 12：00D. 6 月5日12：40 和 7 月 10 日 12：40【解析】由110° E的地方時為12時，可求出時間為12： 40。太陽宜射點在南北回歸線之間每 天移動的度數是23° 26 X4 /365。據此可推算由春分移到20° N的時間大致是6月5日左右，北 半球同一緯度太陽兩次直刊啲時間關于6月22日對稱。故下次直射時間應在7月10