高考地理知识点正午太阳高度计算

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高考地理知识点:正午太阳高度计算

设正午太阳高度为H，当地的地理纬度为ψ，太阳直射点的地理纬度为δ，则当地正午太阳高度的计算公式为：

H=90°－│ψ－δ│。注：运用公式│ψ－δ│计算ψ与δ之间的纬度差时：若ψ与δ同在南半球或北半球上，则它们的纬度差值为数值大的减去数值小的。若ψ与δ分别在北半球和南半球，则它的纬度差值为两者数值之和。



1.正午太阳高度与房间采光

当某地位于直射点以北，阳光从南窗照入；位于直射点以南，阳光从北窗照入。一般情况下，正午太阳高度越大，照射到房间的面积越小，23°26′N--23°26′S之间的地点，阳光可以从北或南窗照入，23°26′N以北地点，太阳光永远从南窗照入，23°26′S以南地点，太阳光永远从北窗照入。



2.正午太阳高度与楼房距离

为保证一楼全年均有阳光照到，南北半球中纬度地区楼房间隔S的计算：S＝楼高h×cotα（α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）。两楼高度相同的条件，纬度越高，南北间距应越大。在楼房布局时建议采用东北——西南向或西北——东南向。

3.正午太阳高度与太阳能热水器


为了最充分地利用太阳能，太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度，集热板与地面之间的夹角应等于当天正午太阳高度角的余角，效果最佳。另外太阳灶、塑料大棚的角度原理与此相同。



4.举例说明

正午太阳高度角的计算可以采用画示意图的方法进行，具体方法以6月22日直射北回归线时计算北京正午太阳高度为例说明：

要计算6月22日直射北回归线时北京正午太阳高度H只要知道角α就能得出结果，因为地球表面的地理纬度是指某地与赤道的角度距离，而角α等于北京地理纬度与直射点之间的纬度距离，即α=40°－23°26´＝16°34´，利用互余原理H=90°－16°34´＝73°24´。绝招：一般地，“纬度相差多少，正午太阳高度相差多少”。

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