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春分、秋分 春、秋分:(1)地方时:太阳直射点经线为12时;正相对经线(差180°)处为24(或0)时,赤道上晨线处为6时;赤道上昏线处为18时。 (2)正午太阳高度角:赤道最高=90°,向两极递减。晨昏线通过处,太阳高度为0°。 (3)昼夜长短:春秋分全球昼夜等长,赤道上终年昼夜等长。 夏至日 图 2-1 夏至日 图 2-2 夏至日 图 2-3 夏至日 图 2-4 夏至日 夏至日:(1)地方时:太阳直射点经线为12时;正相对经线(差180°)处为24(或0)时;赤道上晨线处为6时;赤道上昏线处为18时。 (2)正午太阳高度角:北回归线最高,H=90°,向南北两侧递减。晨昏线通过处太阳高度为0° (3)昼夜长短:北半球昼长夜短,纬度越高昼越长,夜越短,北极圈内出现极昼;南半球相反。 变化→逐一分析信息如下:信息②→乙地纬度最低→线速度最大。信息③→丙位于北回归线。信息④→甲、丁位于回归线以外,甲地纬度高于丁地。第(2)题,①自北向南。②甲地的正午太阳高度6 月22日大于 12 月 22 日。③乙、丁两地的正午太阳高度12 月22 日大于6 月22 日。④丙位于北回归线上。判断南北半球→信息②、④→甲、丙位于北半球→结合第(1)题→甲的纬度高于丙。信息③→乙、丁位于南半球→结合第(1)题,丁的纬度高于乙。 答案 (1)B (2)B (1)正午太阳高度角=90°-两点纬度差 “两点”指观测点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球,两点纬度差为大数减去小数;若两点分属于南北不同半球,两点纬度差为两点的纬度之和。 如图所示:当太阳直射B点时,A点的正午太阳高度是H=90°-δ=90°-(40°-10°)=60°;C点的正午太阳高度是H=90°-δ=90°-(10°+23°26′)=56°34′。 正午太阳高度的计算 (2)极昼时寒带地区子夜太阳高度=(所求地点纬度+太阳直射点纬度)-90° 【对点演练】 3.(2011·安徽卷)下图为某地住宅建筑冬夏正午日照示意图。完成(1)~(2)题。 (1)该地可能是 ( )。 A.刚果盆地 B.撒哈拉沙漠南缘 C.巴西高原 D.北美洲五大湖地区 (2)仅考虑地球运动,图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有 ( )。 ①利于夏季遮阳、冬季采光 ②冬至到春分,正午室内的日照面积逐渐增大 ③春分至夏至,正午屋檐的遮阳作用逐渐增强 ④利于减少室内能源消耗 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 解析 第(1)题,依图示可知,冬夏季正午太阳高度差为46°52′,且冬夏太阳均从南方照射,故该地在北回归线以北,故只有D项正确。第(2)题,由图示可看出,冬至到春分,正午太阳高度逐渐增大,正午室内的日照面积逐渐减小;春分到夏至,正午太阳高度逐渐增大,气温逐渐升高,此时屋檐的遮阳作用日显重要;冬季太阳高度角小,阳光可从屋檐下窗户照进室内,增加冬季室内温度,这种窗户、屋檐的搭配使室内冬暖夏凉,利于减少室内能源的消耗,故①、③、④正确,②错误。 答案 (1)D (2)C (1)确定地方时:当某地太阳高度达一天中的最大值时,此时日影最短,当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向:为了获得更充足的太阳光照,确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。 (3)判断日影长短及方向 ①影子的朝向与太阳的方向相反。 ②太阳高度越大,影子越短,反之越长。一天中日影的变化规律是日出最长→变短→正午最短→变长→日落最长(理论上晨昏线处影子无限长)。 正午太阳高度角的应用 ③正午日影的朝向和长短变化。 Ⅰ北回归线以北:北回归线以北太阳终年南射,正午日影始终朝北;纬度越高,日影越长;6月22日达一年中最短,12月22日达一年中最长。 Ⅱ南回归线以南:南回归线以南太阳终年北射,正午日影始终朝南;纬度越高,日影越长;12月22日达一年中最短;6月22日达一年中最长。 Ⅲ南北回归线之间的地区:正午时,在南北回归线内,太阳有直射、南射和北射。正午日影有时无、有时向南、有时向北;长短由正午太阳高度决定。 Ⅳ极点:任何时候日影始终朝南或朝北,且日影长短无日变化。 (4)计算楼距:一般来说,纬度较低的地区,楼距较近;纬度较高的地区,楼距较远。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高 度,并计算影长。以我国为例(见上图),南楼高度为h,该地冬至日正午太阳高度角为H,则最小楼间距L为:L=h·cotH。 (5)计算热水器安装角度:应使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直。其倾角和正午太阳高度角的关系为α+h=90°(如下图)。 4.(2012·安徽卷)下图为我省平原地区某中学的操场和行道树示意图(晴
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