正午太阳高度时空变化规律应用.doc

页眉... 页脚. 正午太阳高度的时空变化规律及其应用作者:李红勋通信地址:河南省濮阳市综合高中邮编: 457000 正午太阳高度的时空变化规律是地理学****的重点和难点, 该部分原理知识抽象复杂, 综合性强, 对学生应用能力的要求较高。分析近几年高考试题可以看出, 对于该部分原理知识的考查, 命题角度更加巧妙, 出题形式也更加灵活多样。但万变不离其宗, 深刻把握该部分原理知识, 科学利用正午太阳高度的时空变化规律模型, 是迅速解决该类问题的有效方法。下面分析探讨如下: 一. 正午太阳高度的计算及其时空变化规律 1. 正午太阳高度的计算太阳光线相对当地地平面的交角(即太阳在当地的仰角) ,简称太阳高度。某地一天中的最大太阳高度,即当地正午 12 时的太阳高度,为该地的正午太阳高度,其计算公式为: H=9 0° -纬度距(所求点和阳光直射点之间相隔的纬度数) 。换言之, 在任一时刻,某地正午太阳高度与其距离阳光直射点的纬度数互余。纬度距的计算如图 1 所示。提示: ①若所求点与阳光直射点同在南半球或者同在北半球,两点间的纬度距为两点中较大的纬度减去较小的纬度。如图 1 ,此时阳光直射北纬 °, 为北半球夏至日, A 点与直射点间的纬度距为 °( 35°- °) ,正午太阳高度则为 °;B 点与直射点间的纬度距为 °( °- 10°), 正午太阳高度则为 ° 。注意:图 1 中回归线度数取为 ° ,下面图 3 、图 4 相同。②若所求点与阳光直射点分属于南、北两个不同半球, 两点间的纬度距为两点纬度之和。如图 1,C 点与直射点间的纬度距为 °( 30°+ °) ,正午太阳高度则为 °。③严格来讲,随着地球的公转,阳光直射点的纬度每时每刻在发生着南北移动。通常情况下, 直射点移动的日变化忽略不计, 因此, 在任何一天, 正午太阳高度因纬度不同而不同,同一条纬线上的地点正午太阳高度相等。 2. 正午太阳高度的空间变化规律某一时刻太阳高度的空间变化规律由于太阳光为平行光,地球是个球体,所以, 在某一时刻太阳仅直射地球上某一点,此点就是阳光直射点,位于昼半球正中心。随着地球的绕轴自转,在忽略直射点南北移动日变化的情况下,在一个太阳日内,阳光直射点在同一条纬线上自东向西移动。直射点所在的经线为正午经线,当地时间为页眉... 页脚. 12: 00 。直射点太阳高度为 90° ,在直射点上物体的影长为零。某一时刻太阳高度的分布状况通常用等太阳高度线来反映。某一时刻太阳高度的分布规律为: 直射点四周与直射点等距离地点的太阳高度相等, 并且等太阳高度线由直射点分别向四周呈圆形递减,至晨昏圈时太阳高度为 0° 。如图 2 (夏至日某时刻全球太阳高度等值线图) 所示。图中:N—北极点; 弧线 ACB —晨线; 弧线 ADB —昏线; O—阳光直射点; NB—正午经线; NA—0 时经线。正午太阳高度随纬度变化的规律同一时刻, 正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减, 且以直射点所在纬度为中心等距离对称。春、秋分日和冬至、夏至的正午太阳高度随纬度变化的规律如图 3 所示。提示: ①.3月21日和 9月 23日前后——从赤道向南北两侧递减。南、北极点正午太阳高度均为