太阳高度角的大小及计算.ppt

正午太阳高度大小比较及计算 一 太阳高度的概念太阳光线与地面所成的夹角 1 日变化规律 昼半球 大于0 夜半球小于0 晨昏线 等于0 某时刻太阳高度变化规律 由太阳直射点向四周递减 注意 如果在极点 太阳高度的日变化是一天不变 例题1 1 把图中各点此时的太阳高度由大到小的排列 2 其中太阳高度为0的是哪个点 为什么 3 其中太阳高度在一天中不变的是哪个点 为什么 答案 A C E B D 答案 B 在晨线上 答案 C 极点是不动的 二 太阳高度的日变化 2 日出日落的方位问题 夏至日 日出 日落 冬至日 日出 日落 二分日 日出 日落 结论 太阳直射点在北半球时 地球上 除极昼 极夜地区 日出方位均在东北 日落于西北 太阳直射点在南半球时 地球上 除极昼 极夜地区 日出方位均在东南 日落于西南 直射在赤道时 为东升西落 三 正午太阳高度的年变化 1 正午太阳高度的概念一天中的最大值 2 正午太阳高度的分布规律 规律 由直射点向南北两侧递减 夏至日 由北回归线向南北两侧递减 北回归线以北地区达到一年中的最大值 南半球各地达到一年中的最小值 二分日 由赤道向南北两侧递减 冬至日 由南回归线向南北两侧递减 南回归线以南地区达到一年中的最大值 北半球各地达到一年中的最小值 三 正午太阳高度的年变化 例题2 1 比较图中各点正午太阳高度的大小 2 此时正午太阳高度达一年中最大的是哪几个点 最小的呢 为什么 答案 G E A B F C D 答案 最大 C E G最小 A B F D 四 正午太阳高度的计算 公式 H 90 当地纬度与直射点的纬度差 同减异加 如夏至日时加 在冬至日时减 例题3 求北京 40 N 二分二至日的正午太阳高度 解答 夏至日 直射点纬度为23 26 N 则 3 2 1 40 23 26 H 90 3 90 40 23 26 73 26 二分日 直射点纬度为0 则 3 2 1 40 0 H 90 3 90 40 50 冬至日 直射点纬度为23 26 S 则 3 2 1 40 23 26 H3 90 3 90 40 23 26 26 34 1 2 H 3 四 正午太阳高度的应用 1 楼间距问题 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层为标准 如下图 四 正午太阳高度的应用 1 楼间距问题 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 故一般地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 计算过程如下 tanH h L L h cotH结论 楼间距与正午太阳高度大小呈反比 与前一幢楼的楼高呈正比 例题4 房地产公司要建2座塔楼 2座低楼 见下图 准备采用相同的楼间距 均以最南侧的两楼间的最短楼间距为标准 则合理的布局方案有 解题 对四个选项图的分析如下A图 B图 C图 D图 可以看出 合理的是BD 答案 BD 例题5 下图是某城市冬 夏至日正午太阳照射情况示意图 读图回答1 2题 1 该城市的名称可能是A 达累斯萨拉姆B 堪培拉C 渥太华D 巴格达2 下列说法与该城市所在大洲相符合的是A 是世界上面积最小的大洲B 是世界上海拔最低的大洲C 被称为高原大陆D 该大洲有世界上最大的淡水湖群 2 二分二至日太阳光线与地理位置关系 例题5 下图是某城市冬 夏至日正午太阳照射情况示意图 读图回答1 2题 审题 图中只有2条代表二至日的两条太阳光线 我们无从证明哪一条是夏至日 哪一条是冬至日 说明知识考察的不是二至日太阳光线的特征 但全年的太阳光线均应该位于二至日之间 如果我们再将补画一条太阳光线 如下图中的红线 2 二分二至日太阳光线与地理位置关系 例题5 下图是某城市冬 夏至日正午太阳照射情况示意图 读图回答1 2题 解题 第1小题 堪培拉是澳大利亚首都 在南归回线以南 渥太华是加拿大首都 在北回归线以北 巴格达是伊拉克首都 也在北回归线以北 只有坦桑尼亚首都达累斯萨拉姆在赤道和南回归线之间 符合题意 第2小题是建立在第1小题判断的基础上的 坦桑尼亚位于非洲 故选C 答案 1 A2 C 2 二分二至日太阳光线与地理位置关系 3 太阳能热水器问题 例题6 如下面的图4 10 假设某地 80 E 40 N 安装一台太阳能热水器 为了获得最多太阳光能 提高利用效率 需要根据太阳高度的变化随季节调整倾角 那么日照图与热水器安置方式搭配最合理的是 审题 太阳能热水器利用的实质是热水器倾角与正午太阳高度角之和为90 3 太阳能热水器问题 例题6 如下面的图4 10 假设某地 80 E 40 N 安装一台太阳能热水器 为了获得最多太阳光能 提高利用效率 需要根据太阳高度的变化随季节调整倾角 那么日照图与热水器安置方式搭配最合理的是 解题 推理如下 设太阳能热水器与地面的交角为 H 90 L L为当地与直射点的纬度距离 H 90 得到 L计算 A项中光照图为夏至日 L 40 23 26 16 34 B项中光照图为冬至日 L 40 23 26 63 26 C和D项均为二分日 L 40 答案 A