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课时11正午太阳高度的变化四季更替和五带划分
一、正午太阳高度的变化
1.太阳高度角和正午太阳高度
(1)太阳高度角
太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图甲中
α所示)。在太阳直射点上,太阳高度是90°;在晨昏线上,太阳高度是0°。
(2)正午太阳高度
一日内最大的太阳高度(如图乙中H所示),反映太阳辐射的强弱。
2.正午太阳高度的变化规律
(1)请在上图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。
答案
(2)纬度变化规律
同一天,正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南北两方降低。
①夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两方降低,如图中c折线所示。
②冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两方降低,如图中a折线所示。
③春、秋分日:正午太阳高度由赤道向南北两方降低,如图中b折线所示。
(3)季节变化规律
太阳直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去则减小。如图所示:
特别提醒正午太阳高度
(1)同一纬线上正午太阳高度相等。
(2)同一日期,距直射点所在纬度相等的两条纬线上正午太阳高度相等。
(3)距离太阳直射点所在纬线越近的地点,正午太阳高度越大。
(4)极点上的正午太阳高度等于直射点的纬度数。
二、四季更替和五带划分
1.四季更替
(1)成因
(2)划分(以北半球为例)
范围
类型
春季夏季秋季冬季
一年内白昼最长、正午一年内白昼最短、正午
天文四季过渡季节过渡季节
太阳高度最高的季节太阳高度最低的季节
气候四季3、4、5月6、7、8月9、10、11月12、1、2月
2.五带划分
(1)划分依据:太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
(2)五带划分
思考不同温度带的季节变化呈现出哪些特征?
答案四季更替最明显的是温带。热带地区有阳光直射现象,长夏无冬;寒带地区有极昼、
极夜现象,长冬无夏,四季更替不明显。
1.正午太阳高度的计算方法
公式:H=90°-两点纬度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即
两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”;两点分属南北不同半球,则两点纬度相
加。如下图所示:
当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度:H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)
=60°。C点(23°26′S)正午太阳高度:H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23°26′)=56°34′。
2.正午太阳高度的年变化幅度
(1)南北回归线之间:纬度越高,正午太阳高度年变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′),
赤道上为23°26′,回归线上为46°52′。
(2)回归线与极圈之间:各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为46°52′)。
(3)极圈以内地区:纬度越高,正午太阳高度年变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′),极
圈上为46°52′,极点上为23°26′。
3.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时,就是一天的正午时刻,此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时,如果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)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。
①北回归线以北的地区,正午太阳位于南方,房屋朝南。
②南回归线以南的地区,正午太阳位于北方,房屋朝北。
(4)判断日影长短及方向
太阳直射点上,物体的影子缩短为0;正午太阳高度越大,日影越短;反之,日影越长。正
午是一天中日影最短的时刻。日影永远朝向背离太阳的方向,北回归线以北的地区,正午的
日影
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