正午太阳高度角变化__精讲课件.ppt

地球的运动 地球公转的意义 太阳高度角是我们观察太阳时的仰角， 也就是太阳光线与地面之间的夹角 一、太阳高度（角） 太阳高度角 地球自转，造成太阳东升西落，太阳高度角在一日内不断发生变化(如图2所示)；正午(地方时为12时)太阳位于上中天时，太阳的高度角达到最大值H，我们将此时的太阳高度角称为该日的正午太阳高度角。 一、太阳高度（角） P33 同一纬度太阳高度日变化规律： 昼半球：大于0°； 夜半球：小于0°； 晨昏线：等于0°。 (一)正午太阳高度的纬度变化规律 ——空间变化规律 （二）正午太阳高度的季节变化规律 ——年变化规律 二、正午太阳高度的时空分布规律 （1）正午太阳高度的纬度变化规律 正午太阳高度由 向 递减。 太阳直射的点 南北两侧 二分日：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减 太阳直射点： 正午太阳高度： 赤道 由赤道向南北两侧递减 春秋分正午太阳高度的纬度变化 夏至日正午太阳高度的纬度变化 太阳直射点： 正午太阳高度： 北回归线 由北回归线向南北两侧递减 冬至日正午太阳高度的纬度变化 太阳直射点： 正午太阳高度： 南回归线 由南回归线向南北两侧递减 0° 90° 80° 70° 60° 50° 40° 30° 20° 10° 66.5°S 23.5°S 0° 23.5°N 66.5°N 90°S 90°N 二分二至日不同纬度正午太阳变化示意图 正午太阳高度 夏至日 冬至日 春分秋分日 1）6月22日 地区正午太阳高度达到一年中的最大值， 达到最小值。 2）12月22日 地区正午太阳高度达到一年中的最大值， 达到最小值。 北回归线及其以北 南回归线及其以南 （2）正午太阳高度的季节变化规律 北半球 南半球 甲、乙、丙是三幅不同纬度的三座房屋二至日的阳光照射情况(a或b) 夏至日 冬至日 N S S N 冬至日 夏至日 S N 冬至日 夏至日 正午太阳高度（H）=90°－纬度差 纬度差是指所求地与直射点的纬度差。 注意： 若直射点与所求点位于同一半球，则该纬度差为两地纬度之差； 若直射点与所求点位于不同半球，则该纬度差为两地纬度之和。 三、正午太阳高度的计算 如：求北京（400N）冬至日的正午太阳高度角？ 步骤：1 标直射点、所求点纬度， 2 算纬度差 H=900-（40° 23.50 ） =26.50 + 4、正午太阳高度角的应用 h L Ｈ （1）计算楼距。 一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区，楼距较大。算最小楼距关键是计算当地冬至日的正午太阳高度时的楼距。。 tanH L= h 如图所示，位于北纬36°34′的某疗养院，计算在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。 （1）新楼至少要距原楼多少米？ （2）若黄赤交角变为23°34′，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？ 基本原理是前一幢楼在太阳最低时不挡住后一幢楼的阳光(如右图,在北半球纬度为φ,楼高为h,若冬至日的太阳也能照到一楼,则全年一楼阳光充足) 。在充分考虑土地的利用面积和采光良好的情况下, 两幢楼之间的最适合距离是L=h cot[90°-(φ+23°26′) ]。假如黄赤交角变大，对北半球的开发商来说，由于冬至日的阳光更低，所以楼间距要扩大，相应的利润也会减少。 图 H L h 正午太阳高度与建筑物的采光问题 基本原理 （2）太阳能热水器的安装角度 读右图，思考怎样最大程度的利用太阳能？ 安装角度a=90°－H(正午太阳高度角) （2）太阳能热水器的安装角度 基本原理是太阳高度随季节而变,但始终要使太阳光线与太阳能热水器真空吸热管保持最大夹角,以取得最好的吸热效果。在右图直角三角形中,某天的正午太阳高度角H=90°-|φ-δ|,则а= 90°-H=|φ-δ|,即太阳能热水器与地面的最佳夹角应该是直射点与当地地理纬度的差值。 H а 正午太阳高度与太阳能热水器的最佳角度调节 基本原理 例： 在北纬30°附近的日光城拉萨安装太阳能热水器，为了充分利用太阳能，冬至日集热板与地面夹角的为（