冷冷 | 6-4 正午太陽(yáng)高度角

1??正午太陽(yáng)高度角

緯度變化規(guī)律：

同一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度角由太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度向南北兩側(cè)遞減，太陽(yáng)直射點(diǎn)正午太陽(yáng)高度角是90°。

對(duì)稱規(guī)律：

• 以太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線為對(duì)稱軸南北對(duì)稱的兩條緯線，正午太陽(yáng)高度相等。
• 同一地點(diǎn)，關(guān)于夏至（冬至）對(duì)稱的兩個(gè)日期，正午太陽(yáng)高度相等。

計(jì)算：兩地之間的緯度差=兩地間的正午太陽(yáng)高度差

思考：

• 當(dāng)緯度為23°26’N的地區(qū)，太陽(yáng)高度角=90°時(shí)，同一天，緯度為40°N的地區(qū)，太陽(yáng)高度角=?
• H=90° -(40° -23°26’) =73°26'

【冷冷例題】

我國(guó)某地一同學(xué)每天早晨在上學(xué)路上，習(xí)慣性地觀察天空中的大陽(yáng)，下圖示意該同學(xué)在兩個(gè)不同日期的7:30（北京時(shí)間）經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)，所看到的太陽(yáng)在天空中的ab位置，圖中M、N代表南北方向，PQ垂直于M。據(jù)此完成下面兩題。

1. 該同學(xué)所處的?。▍^(qū)、市）可能是

a點(diǎn)位于正東，說(shuō)明是日出，且今天是春分或者秋分，6:00日出，運(yùn)用區(qū)時(shí)轉(zhuǎn)換地方時(shí)計(jì)算

A. 甘肅?

B. 上海

C. 新疆（88°E）

D. 重慶（107°E）

2. 該同學(xué)看到太陽(yáng)位于a位置上升到b位置期間可能是

b已經(jīng)日出，早于a（早于6:00）

太陽(yáng)直射點(diǎn)位于北半球

A. 6月到7月

B. 9月到10月

C. 2月到3月

D. 3月到4月?

2??正午太陽(yáng)高度角的應(yīng)用

影子問(wèn)題

影子的長(zhǎng)短：太陽(yáng)高度角越高，影子越短，太陽(yáng)高度角是90°時(shí)候影子和物體重合。

一天中，正午影子最短，日出日落時(shí)影子最長(zhǎng)。影子有兩次一樣長(zhǎng)的，這兩次分別沿著地方時(shí)正午對(duì)稱。

一年中，正午太陽(yáng)高度角最大時(shí)，影子最短，正午太陽(yáng)高度角最小時(shí)，影子最長(zhǎng)。

影子的方向：影子朝向永遠(yuǎn)和太陽(yáng)的方位相反。

【冷冷例題】：

暑假，某中學(xué)地理研學(xué)小組到南方某市進(jìn)行研學(xué)旅行一周。下圖為他們?nèi)胱〉哪澈膷u觀河景賓館示意圖，有①②③④四種戶型可供備選。讀圖，回答以下兩題。

1. 到達(dá)當(dāng)天，研學(xué)小組成員入住時(shí)，想在陽(yáng)臺(tái)全方位觀看水上日出美景，應(yīng)選擇的戶型是

A. ①

B. ②?【東北方向日出】

C. ③

D. ④

2. 人住期間，他們恰好體驗(yàn)到了“立竿無(wú)影”的奇觀，久久不能忘懷。如果他們想在此再次體驗(yàn)相同的情景，大約需要

注意圖中有20°N，跟夏至對(duì)稱。

A. 半個(gè)月

B. 六個(gè)半月

C. 九個(gè)半月【兩段：兩個(gè)半月，一段：一個(gè)月零七天，7月29日是暑假】

D. 十一個(gè)月?【兩段：一個(gè)月，一段：十五天，7月7日是暑假，但是夏至日直射點(diǎn)在23°26'N，現(xiàn)在是20°N，十五天可以到達(dá)】

樓間距問(wèn)題

某地最短樓間距L =h（樓高）/ tanθ（正午太陽(yáng)高度角最小一天的角度）

北半球選冬至，南半球選冬至

北回歸線以北地區(qū)建房子：

• 樓間距最短距離L =h（樓高）/ tanθ（冬至日太陽(yáng)高度角）

中國(guó)越往南走，樓間距越小

• 因?yàn)?span id="s0sssss00s" class="ql-color-#017001">正午太陽(yáng)高度角高

房屋朝向問(wèn)題

A區(qū)域：正午太陽(yáng)永遠(yuǎn)在南方，所以房屋朝向朝南

B、C區(qū)域：正午太陽(yáng)高度可能在南，可能在北，所以朝向不一定

D區(qū)域：正午太陽(yáng)永遠(yuǎn)在北方，所以房屋朝向朝北

【冷冷例題】

下圖為某地理小組記錄的6月22日和12月22日正午教室內(nèi)兩扇大小相同、距地面高度相同的窗戶的光照范圍，該學(xué)校可能位于

太陽(yáng)在北邊，太陽(yáng)高度角??；太陽(yáng)在南邊，太陽(yáng)高度角大，所以在南北球

A. 新加坡（1°18’ N，103°51’E）

B. 內(nèi)羅畢（1°17’S，36°49’E）【光照面積差不多】

C. 喀土穆（15°34’N，32°36’E)

D. 雅加達(dá)（6°13’S，106°49’E)?

遮陽(yáng)采光問(wèn)題

核心奧義：冬季采光、夏季遮陽(yáng)

屋頂熱水器問(wèn)題

太陽(yáng)能熱水器最佳角度（α）：與當(dāng)天正午太陽(yáng)高度角（θ）互余（α +θ =90°）

一年中，太陽(yáng)能熱水器最佳角度（α）：一年中最可能使用熱水器的就是冬季，那么熱水器角度α就應(yīng)該是按照冬至那一天正午太陽(yáng)高度角來(lái)算

【冷冷方法】熱水器與地面的角度=當(dāng)?shù)鼐暥扰c直射點(diǎn)緯度的差值

【冷冷例題】：

“追日型”太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備可隨不同時(shí)段的太陽(yáng)光線，沿東西方向變換集熱板的旋轉(zhuǎn)角度。并隨時(shí)調(diào)整集熱板與地面的傾角，使集熱板始終正對(duì)太陽(yáng)，從而提高光的利用率。下圖為“追日型”太陽(yáng)能集熱板圖片。讀圖回答下題。

1. 6月22日北京時(shí)間12:00時(shí)，海口市（20° N，110°E）“追日型”太陽(yáng)能集熱板的朝向，以及與北京市同類型太陽(yáng)能集熱板的傾角相比

夏至是東北日出，用區(qū)時(shí)算地方時(shí)是11:20，此時(shí)是東北。?？诤捅被貧w線差3°26′，北京差16°34′，?？诟?/span>

A. 朝向東南，傾角較大

B. 朝向西南，傾角較小

C. 朝向西北，傾角較大

D. 朝向東北，傾角較小?