正午太阳高度角解题技巧

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一、技巧点拨
(一)正午太阳高度和太阳高度的区别(等太阳高度线的判读)

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太阳高度是太阳光线相对于地面的仰角，正午太阳高度则是正午12时时太阳光线与地表的夹角，是一天中最大的太阳高度。可以在等太阳高度线图上加以区别：
(1)一般而言，在等太阳高度图中，圆圈代表等太阳高度线，圆心为太阳直射点，经过圆心的直线为经线(赤道除外)，特别注意不一定是同一条经线，经过圆心的弧线为纬线。如图中经过圆心的经线过北极点，实为相对的两条经线。
(2)如果没有特殊的数字标注，等太阳高度线图中最大的圆圈就是太阳高度为0°的等太阳高度线，即为晨昏线，而图中其余部分各地的太阳高度角均大于0°，因此也可以说图中所示半球全部为昼半球，一般来说太阳直射经线以东最大的半圆为昏线，以西最大的半圆为晨线，但有数字标注的图上例外。
(3)示意图中的中心点为太阳直射点，所以通过该点的经线地方时为12时，通过该点的纬线即为此日太阳直射的纬线，其正午太阳高度角为90°。根据该纬线可以推知此时太阳直射点所在的半球和季节。
(4)就南北方向而言，在太阳直射的经线上，太阳高度角相差多少度，纬度就相差多少度，就东西方向而言，如果太阳直射赤道，则赤道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度，如果太阳直射其他纬线，此纬线上太阳高度相差多少度，经度的差值一定大于太阳高度的差值。
(5)由于太阳直射点所在经线上太阳高度南北跨度为180°，因此昼半球上太阳直射点所在经线的纬度跨度也是180°。
(二)正午太阳高度的应用
(1)利用正午太阳高度确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时为12时。
(2)利用正午太阳高度确定当地的地理纬度：当太阳直射点位置一定时，
       
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如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。
(3)利用正午太阳高度确定房屋的朝向：为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方;南回归线以南的地区，正午时太阳位于北方，房屋朝向北方。
(4)判断日影长短及方向
正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。如下图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是夏至日，经线和纬线的交点是直射点)。

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(5)利用正午太阳高度确定楼距、楼高：为了更好地保持各层楼都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见图甲，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L=hcotH。

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(6)太阳能热水器的倾角调整：为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°(如图乙)。

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(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度：一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，得到的光热多，背阳坡得到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。
(三)太阳运行轨迹图判读
下图是某地二分二至日太阳视运动路线图，根据此图可得到如下信息：

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(1)全年正午太阳始终位于北方的天空，故该地位于南回归线以南;
(2)①为6月22日太阳视运动路线，太阳东北升、西北落;②为3月21日或9月23日太阳视运动路线，太阳正东升、正西落;③为12月22日太阳视运动路线，太阳东南升、西南落;(3)设②所在平面与地面的夹角为α，则该地的纬度为南纬(90°-α)。
二、实例
读某地一年内某时段正午太阳高度变化图(其中A对应的日期为6月22日)，回答1-2题。

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1.该地的纬度可能是( )。
A.0° B.10°N C.10°S D.23.5° N
2.在AB区间内 ( )。
A.该地一直昼长夜短 B.地球的公转速度一直在变快
C.太阳直射点在南半球 D.太阳直射点正在向北移动
【答案解析】1.B;2.A。第一题，该地有两次太阳直射现象，且两次正午太阳高度变化曲线波谷不对称，纬度位置应位于0°-23.5°。较小波谷值出现时为太阳直射23.5°N的6月22日，故位于于0°-23.5°N。第二题，在AB区间内太阳直射点从23.5°N难移至该地，北半球一直是昼长夜短，太阳直射点开始难移时，时间靠近7月初，地球公转速度变变慢。
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