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1、地球公转的地理意义（二）一、正午太阳高度（H）的变化（一）正午太阳高度及时空分布规律1正午太阳高度计算 H=90纬度差（所求点和太阳直射点之间的纬度差）。 纬度差的计算：同半球相减，异半球相加。 2正午太阳高度的时空变化规律 （1）正午太阳高度的空间变化规律 从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减。离太阳直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。 夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图3中A折线所示。 冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图3中C折线所示。 春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图3中B折线所示。（2）正午太阳高度的年变化规律 回归线之间
2、的地区：正午太阳高度最大值为90，全年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值，如图4A。 回归线上：正午太阳高度的最大值为90，全年有一次太阳直射现象，即一年中有一个正午太阳高度最大值，如图4B。 回归线至极点之间的地区：正午太阳高度最大值小于90，全年没有太阳直射现象。一年中有一个正午太阳高度最大值，如图4C。 北回归线及其以北地区：每年夏至日正午太阳高度达最大值，冬至日达最小值。 南回归线及其以南地区：每年冬至日正午太阳高度达最大值，夏至日H达最小值。 （3）太阳高度的日变化规律 极点：在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度，
3、如图5A。 非极点地区：非极点地区的太阳高度在一日内是有变化的。一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度，如图5B。 全球范围看：太阳直射点上，太阳高度角为90；从直射点开始，太阳高度向四周降低，呈同心圆分布（即等太阳高度线），晨昏线上太阳高度为0。例如太阳直射点位于（15S，60W）时，太阳高度的分布如图6所示。（二）正午太阳高度的应用 1确定地方时 当某地太阳高度达到一天中最大值时，此时日影最短，当地地方时是12时。 2确定房屋的朝向 为了冬季获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。在北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南的地区，正午太阳位于
4、北方，房屋朝北。 3确定日影长短及方向 正午太阳高度越大，日影越短，反之越长，且日影方向总是背向太阳。正午影长=物体长度cotH。 4计算楼距 为了使楼房底层获得充足的太阳光照，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。解题的关键是计算当地一年中最小的正午太阳高度，并计算影长。南北半球中纬度地区楼房间隔L=楼高cotH（H即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。 5计算热水器安装角度 要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，提高太阳能热水器的效率。太阳能热水器的
5、安装倾角=纬度差（即当地纬度和太阳直射点纬度的差值）。 6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，获得太阳光热多，背阳坡得到太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度转高，阴坡温度较低，因而同一自然带在阳坡的分布高度较高，在阴坡的分布高度较低。二、四季和五带的划分（一）四季更替 1天文四季 黄赤交角是影响天文四季的直接原因。夏季是一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节；冬季是一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节。以24节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点划分四季。 2气候四季 春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月） 3西方四季 以春分、夏至、秋分、冬至为起点划分，比我国天文四季晚一个半月。（二）五带划分 以地表获得太阳热量的多少来划分热带、南北温带、南北寒带。 1热带：南、北回归线之间，有太阳直射机会，接受的太阳辐射最多。 2. 温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季分明。 3寒带：极圈与极点之间，太阳高度小，有极昼、极夜现象（极昼时虽然太阳不落，但太阳入射角度小，得到的太阳辐射并不多）。