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太阳高度与正午太阳高度(2)

时间:2015-09-06 11:41 来源:地理教师网 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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  二、正午太阳高度
  正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度,通常用H来表示。
  正午太阳高度的大小随纬度和季节变化而有规律地变化:
  就纬度分布而言,春、秋分日,正午太阳高度由赤道向南北两侧递减;夏至日,由北回归线向南北两侧递减;冬至日,由南回归线向南北两侧递减。
  就季节变化而言,在北回归线以北的地区,每年夏至日H达最大值,每年冬至日达最小值;南回归线以南的地区,情况正好相反。在南北回归线之间的地区,每年两次受到太阳直射。
  1. 正午太阳高度变化规律的应用
  (1)判断某日正午太阳高度随纬度的变化规律
  根据日期确定太阳直射点的纬度位置,因正午太阳高度从直射点所在纬线向南北两侧递减,即得某日正午太阳高度的分布规律。
  (2)比较两地正午太阳高度的大小及日影的长短
  同一时间,正午太阳高度以太阳直射点所在的纬线为轴,南北两侧呈对称分布,离直射点越近,正午太阳高度越大,日影越短。太阳直射点的正午太阳高度为90°,日影为零。比较两地正午太阳高度的大小,即看两地分别与直射点纬距的大小。
  2. 正午太阳高度的计算
  一地的正午太阳高度可用下面公式计算:H=90°正午太阳高度,其中H为正午太阳高度,正午太阳高度为当地地理纬度,永远取正值;正午太阳高度为太阳直射点的纬度,当地夏半年取正值,冬半年取负值。
  例2:冬至日时,北极圈上各地的正午太阳高度是多少?
  解析:据公式H=90°正午太阳高度,又据题意正午太阳高度为23°26′S,正午太阳高度为66°34′N,得:
  H=90°-|66°34′-(-23°26′)|=0°
  答案:0°
  3. 联系生产、生活的案例
  (1)北回归线以北地区建房时,为保证一楼全年均有阳光照到,两楼之间的最短距离与楼高的关系如下图(H为冬至日当地的正午太阳高度)
正午太阳高度
  解析:北回归线以北地区一楼全年均有阳光照到,只要保证太阳高度最小时(冬至日),阳光能照到,则一年四季均不会被挡光。又因直角三角形中,正午太阳高度,即得:正午太阳高度应大于正午太阳高度
  (2)太阳能热水器的集热板要据正午太阳高度的季节变化而调整角度,太阳光线应垂直于集热板,即集热板与地面之间的夹角应等于当天H的余角,如下图所示正午太阳高度时效果最佳。
正午太阳高度

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