1、（二）正午太阳高度的变化（二）正午太阳高度的变化太阳高度（角）太阳高度（角）太阳光线和当地地平面的夹角太阳光线和当地地平面的夹角正午太阳高度正午太阳高度正午（正午（1212时）太阳光线和地平面的夹角时）太阳光线和地平面的夹角 一天中最大的太阳高度，一天中最大的太阳高度，一天之中，日出时太阳高度为零，此后逐渐增大，一天之中，日出时太阳高度为零，此后逐渐增大，到正午（地方时到正午（地方时12时）达到最大，此后逐渐减小，到日落时为零。时）达到最大，此后逐渐减小，到日落时为零。H直射直射西东北南晨昏线上：太阳高度=0直射点上：太阳高度=90太阳高度角大于太阳高度角大于0 0太阳高度角小于太阳高度角小于
2、0 0地平面地平面太阳高度角等于太阳高度角等于0 0(1)正午太阳高度的正午太阳高度的空间变化规律空间变化规律同一时间同一时间，全球全球正午太阳高度正午太阳高度自自 向向 递减。递减。直射点直射点南北两侧南北两侧NS 夏至日，夏至日，太阳直射北回归线，太阳直射北回归线，正午太阳高度自正午太阳高度自_向南北两侧递减，向南北两侧递减，_各纬度正午各纬度正午太阳高度达到一年中最大值，太阳高度达到一年中最大值，_各纬度正午太阳高度各纬度正午太阳高度达到一年中最小值。达到一年中最小值。冬至日，冬至日，太阳直射北回归线，太阳直射北回归线，正午太阳高度自正午太阳高度自_向南北两侧递减向南北两侧递减_各纬度正
3、午各纬度正午太阳高度达到一年中最大值，太阳高度达到一年中最大值，_各纬度正午太阳高度各纬度正午太阳高度达到一年中最小值。达到一年中最小值。北回归线及其以北北回归线及其以北南回归线及其以南南回归线及其以南北回归线北回归线南回归线南回归线南半球南半球北半球北半球(1)正午太阳高度的正午太阳高度的空间变化规律空间变化规律（2)季节变化规律：季节变化规律：某纬线上的正午太阳高度的大某纬线上的正午太阳高度的大小取决于其与直射点所在纬线小取决于其与直射点所在纬线的纬度差，而太阳直射点随季的纬度差，而太阳直射点随季节发生移动，当直射点向该纬节发生移动，当直射点向该纬线方向移动时，其正午太阳高线方向移动时，其
4、正午太阳高度度_，直射点离其最，直射点离其最近时，其正午太阳高度近时，其正午太阳高度_；当直射点向该纬线；当直射点向该纬线反方向移动时，其正午太阳高反方向移动时，其正午太阳高度度_，直射点离其最，直射点离其最远时，其正午太阳高度远时，其正午太阳高度_。NS逐渐增大逐渐增大最大最大逐渐减小逐渐减小最小最小来增去减来增去减(直射点向本地所在纬线移来，则正午直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小太阳高度增大，移去则减小)递变规律递变规律一年有两次最大值一年有两次最大值(春分、秋分春分、秋分)，两次最小值，两次最小值(夏至、冬至夏至、冬至)赤道地区赤道地区一年有两次最大值一年有两次最
5、大值(太阳直射时最大太阳直射时最大)，一次最，一次最小值小值(南半球出现在南半球出现在6月月22日前后、北半球出现日前后、北半球出现在在12月月22日前后日前后)南、北回归线南、北回归线之间之间(除赤道除赤道外外)一年有一次最大值一年有一次最大值(12月月22日前后日前后)，一次最小，一次最小值值(6月月22日前后日前后)南回归线及其南回归线及其以南地区以南地区一年有一次最大值一年有一次最大值(6月月22日前后日前后)，一次最小值，一次最小值(12月月22日前后日前后)北回归线及其北回归线及其以北地区以北地区地面地面距离距离太阳直射点太阳直射点越越近近太阳高度角越太阳高度角越大大物体的影子越物
6、体的影子越短短距离太阳直射点越距离太阳直射点越远远太阳高度角越太阳高度角越小小物体的影子越物体的影子越长长直射点直射点无影子无影子影子较长影子较长影子更长影子更长太阳高度太阳高度角较小角较小太阳高度太阳高度角是角是900太阳高度太阳高度角更小角更小影子长短问题影子长短问题太阳能热水器的集热板的倾角问题太阳能热水器的集热板的倾角问题地面（或楼顶）地面（或楼顶）太阳能热水器利用的实质是热水器集热板倾角(A)和正午太阳高度角(H)的关系为互余AHA+H=900，效果最好，效果最好 楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡住后一幢楼的采光（一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底
7、层为标准），图中H为正午太阳高度，一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值，意味着前一幢楼的影子是一年中最长的，而此时的楼间距能保证，则一年四季都能确保。故一般北半球取冬至日的正午太阳高度，南半球的取夏至日的正午太阳高度。楼间距问题楼间距问题L L（楼间距）=h=h（楼高）（楼高）cotH cotH（正午太阳高度）（正午太阳高度）H位于北纬位于北纬3634的某疗的某疗养院，计算在一幢养院，计算在一幢20米米高的楼房北面新建一幢高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。新四季都能晒到太阳。新楼至少要距原楼多少米？楼
8、至少要距原楼多少米？练一练：练一练：L L（楼间距）=h=h（楼高）（楼高）cotH cotH（正午太阳高度）（正午太阳高度）我国南方的楼间距 北方的楼间距正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算(1)图示法：图示法：NS直射点的纬度为直射点的纬度为。甲甲 甲地的纬度为甲地的纬度为。H甲地此时的正午太阳高甲地此时的正午太阳高度为度为H。甲地距直射点的纬度距离越大，甲地距直射点的纬度距离越大，正午太阳高度越小。正午太阳高度越小。(2)公式法：公式法：公式：公式：H=900|或：或：H=900纬度差纬度差二、二、正午太阳高度正午太阳高度 正午太阳高度的计算正午太阳高度的计算公式法说明：公式法说明：两点
9、纬度差的计算遵循两点纬度差的计算遵循“同减异加同减异加”的原则，即两点同在的原则，即两点同在北北(南南)半球，则两点纬度半球，则两点纬度“大数减小数大数减小数”，两点分属南北，两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。如图所示不同半球，则两点纬度相加。如图所示当太阳直射当太阳直射B点点(100N)时，时，A点点(400N)正午太阳高度是：正午太阳高度是：H=900 AB纬度差纬度差=900(400 100)=600。C点点(23.50S)正午太阳高度是：正午太阳高度是：H=900 BC纬度差纬度差=900(100+23.50)=56.50。正午太阳方位正午太阳方位NS直射点所在纬线：直射点所在纬线
10、：正午太阳位于正上方正午太阳位于正上方直射点以北各纬线（极夜除外）：直射点以北各纬线（极夜除外）：正午日影朝北，太阳在正南方正午日影朝北，太阳在正南方直射点以南各纬线（极夜除外）：直射点以南各纬线（极夜除外）：正午日影朝南，太阳在正北方正午日影朝南，太阳在正北方：地球上哪些地方一年中正午太阳始终在正南方？哪些地方太阳始终在正北方？哪些地方正午太阳有时在正南，有时在正北？注：若某地看到太阳在正北或正南或正上方，此时必定为正午注：若某地看到太阳在正北或正南或正上方，此时必定为正午日出、日落太阳方位日出、日落太阳方位NS太阳直射赤道：太阳直射赤道：全球正东方日出，正西方日落全球正东方日出，正西方日落
11、太阳直射北半球：太阳直射北半球：全球全球(除极昼极夜地除极昼极夜地区外区外)东北方日出，西北方日落东北方日出，西北方日落太阳直射南半球：太阳直射南半球：全球全球(除极昼极夜地除极昼极夜地区外区外)东南方日出，西南方日落东南方日出，西南方日落正好出现极昼的地方，北半球正北升起、正北落下，正好出现极昼的地方，北半球正北升起、正北落下，南南半球正南升起、正南落下。半球正南升起、正南落下。判断下图所示地区的纬度范围判断下图所示地区的纬度范围南南北北夏至日夏至日冬至日冬至日南南北北夏至日夏至日冬至日冬至日南南北北夏至日夏至日冬至日冬至日南南北北夏至日夏至日冬至日冬至日南回归线与南极圈之间地区南回归线与南
12、极圈之间地区北回归线与北极圈之间地区北回归线与北极圈之间地区赤道与北回归线之间赤道与北回归线之间赤道与南回归线之间赤道与南回归线之间四、四季更替四、四季更替夏季夏季：白昼最长、太阳：白昼最长、太阳 高度最高的季节高度最高的季节冬季冬季：白昼最短、太阳：白昼最短、太阳 高度最低的季节高度最低的季节春季和秋季春季和秋季：夏季与冬：夏季与冬季之间的过渡季节季之间的过渡季节1、天文四季天文四季我国四季以我国四季以四立四立划分四季。划分四季。欧美四季欧美四季以以二分二至二分二至划分四季划分四季春季春季：3、4、5月月夏季夏季：6、7、8月月秋季秋季：9、10、11月月冬季冬季：12、1、2月月2、气候四
13、季气候四季（北温（北温带许多国家）带许多国家）西方四季：西方四季：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。四季晚一个半月。南南 极极 圈圈南南 回回 归归 线线五五带带的的划划分分赤赤 道道0023.5023.5066.5066.50北北 回回 归归 线线北北 极极 圈圈900900热热 带带南温带南温带北寒带北寒带南寒带南寒带北温带北温带赤 道北 回 归 线南 回 归 线北 极 圈南 极 圈热热 带带北寒带北寒带南寒带南寒带有太阳直有太阳直射现象射现象既无太阳直既无太阳直射射,又无极昼又无极昼极夜现象极夜现象有极昼极夜现象有极昼极夜现象终年终年炎热炎热四季分明四季分明终年严寒终年严寒天文特征天文特征 气候特征气候特征北温带北温带南温带南温带
