知识点

• 1、太阳直射点的移动

地球绕着地轴自转，自转平面为“赤道面”；地球绕着太阳公转，公转平面为“黄道面”。两个平面之间存在着一个夹角：：黄赤交角（23°26′），因此在一个回归年中（365日5时48分46秒），太阳直射点在23°26′N~0°~23°26′S之间往复移动，如下图所示：

①夏半年（春分-夏至-秋分），太阳直射点由赤道开始，先向北移动到北回归线，后向南回到赤道。北半球昼长夜短，北极点附近出现极昼。

②冬半年（秋分-冬至-春分），太阳直射点由赤道开始，先向南移动到南回归线，后向北回到赤道，北半球昼短夜长，北极点附近出现极夜。

在太阳直射点的移动过程中，地球上不同纬度的地区接受太阳直射的次数不同，从赤道向南北两极，依次为2次、1次和0次，具体的直射次数分布为：

①南、北回归线之间：一年当中，太阳直射两次；

②南、北回归线：一年当中，太阳直射一次，即夏至日直射北回归线，冬至日直射南回归线；

③南回归线以南、北回归线以北：一年当中，没有太阳直射。

图1 太阳直射点的移动与太阳直射次数

• 2、正午太阳高度角

正午太阳高度角，指的是当地时间12:00时，太阳光线与地平面的夹角（下图中的α）。太阳高度角的计算公式如下：

α = 90° - | β - γ |

其中α为正午太阳高度角，β为太阳直射点纬度，γ为观察者的纬度。|β-γ|表示太阳直射点与观察者的纬度差，计算时采用“同减异加”，即观察者与太阳直射点位于同一半球时，用减法，位于不同半球时用加法。

图2 正午太阳高度角示意图

例题

图3 例题

答案：B、B

精讲精析：（1）计算甲地乙地的纬度差。①正午太阳高度角α=90°-|太阳直射点纬度-当地纬度|，，设太阳直射点纬度为β，乙地的纬度为γ，则甲地的正午太阳高度角α（甲）=90°-|β-35°N|，乙地的为α（乙）=90°-|β-γ|；②从图中可知，甲乙两地的正午太阳高度差最小为4°，即α（甲）-α（乙）=±4°，即|β-γ|-|β-35°N|=±4°；

（2）判断乙地的位置。①从图中可以看出，正午太阳高度角的差最小值只有一次，且最小值的左、右是对称的，因此可以判断在图中P点时，太阳直射南回归线或北回归线，因为只有南北回归线每年只接受一次太阳直射，且直射前与直射后的太阳高度角对称，则相减得出的太阳高度角之差也对称；②从图中可以看出，正午太阳高度角的差先不变，后减小后增加，再不变。则在不变时，表明此时太阳直射点位于甲乙的同一侧；在减小和增加时，表明此时太阳直射点位于甲、乙中间。由于太阳直射点在南北回归线之间移动，这表明乙地位于南北回归线之间。即P点位冬至或夏至，乙地位于南北回归线之间。

（3）计算乙地的纬度。①假设此时为冬至，则太阳直射南回归线（β=23°26′S），则α（甲）-α（乙）=|23°26′S-35°N|-|23°26′S-γ|=58°26′-|23°26′S-γ|=±4°，即|23°26′S-γ|=54°26′或62°26′，即表示南回归线和乙地（γ）相距为54°26′或62°26′，可得γ=77°52′或31°N或85°52′S或39°N；②假设此时为夏至，太阳直射北回归线（β=23°26′N），则α（甲）-α（乙）=|23°26′N-35°N|-|23°26′N-γ|=11°34′-|23°26′N-γ|=±4°，即|23°26′N-γ|=7°34′或15°34′，即表示北回归线和乙地（γ）相距7°34′或15°34′，可得γ=31°N或15°52′N或39°N或7°52′N。③由于乙地位于南北回归线之间，因此γ为15°52′N或7°52′N，因此选B，此时太阳直射北回归线。

（4）分析Q点的月份。①P点时，太阳直射北回归线，为北半球的夏至（6月22日），Q点时甲乙两地的太阳高度角之差刚刚趋于平稳，即甲乙两地刚刚位于太阳直射点的同一侧，即此时太阳直射乙地（16°N）；②因此，为夏至-秋分之间，太阳从北回归线移动到了16°N，移动了7°26′，大约移动了23°26′的1/3。移动整个23°26′为3个月，则移动1/3为1个月，则此时Q点与P点间隔1个月，P点位6月22日，则Q点位7月22日左右，因此选B。

（5）简便方法。本题有简便方法，可以通过以下三步：①看图，从图中可以看出，有一个最低点（P），则此时太阳直射南北回归线；②最低点两侧相互对称，且分别有一段平行的线段，则平行线段时，甲乙位于太阳直射点同一侧；③假设太阳直射北回归线，带入ABCD四个选项，可得乙地位于B选项的16°N时，甲乙两地太阳高度角之差为4°；④因此，太阳直射北回归线，为6月22日，即为P点的日期。题目中所说为3个月，则横坐标每一个小格表示一个月，P点表示6月22日，则此时Q点为7月下旬左右，因此选B。

总结

• 太阳直射点、对应的日期

本节的题目难度较大，考查了太阳直射点的移动+太阳高度角的计算，其中太阳直射点和乙地都是动态移动的，因此必须先假定一个不变，来进行计算。另外在第2小题中，考查了太阳直射点与日期的对应关系：

①春分：太阳直射赤道，为3月21日左右；

②夏至：太阳直射北回归线，为6月22日左右；

③秋分：太阳直射赤道，为9月23日左右；

④冬至：太阳直射南回归线，为12月22日左右。

从春分开始，每间隔一个节气，时间间隔3个月左右，太阳直射点移动纬度23°26′。因此可以推算出，每个月太阳移动纬度8°左右。

在考试中有时会考查“二十四节气”，每个节气为15天左右（半个月），因此可以推算出每个节气太阳移动纬度4°左右。从立春开始，二十四节气分别为：

春雨惊春清谷天（春分3月21日）

夏满芒夏暑相连（夏至6月22日）

秋处露秋寒霜降（秋分9月23日）

冬雪雪冬小大寒（冬至12月22日）

图4 二十四节气