考点01正午太阳高度计算和运用正午太阳高度计算和运用1.正午太阳高度的概念与测量正午太阳高度是各地一日内最大的太阳高度，即地方时为12时的太阳高度。可利用“立竿见影”的方法进行正午太阳高度的测量与计算。如图所示，已知图中杆高为h，当太阳从3位置照射时的影长为l，则该日正午太阳高度H可通过公式计算：tanH=h/l。规律总结：“立竿见影”，近大远小，来增去减2.正午太阳高度的纬度分布规律(近大远小)某日太阳直射某纬线，则该纬线的正午太阳高度为90°，离该纬线越远，则正午太阳高度越小(简记为“近大远小”)。由此可以推知：一日内，同一纬线各地正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射点所在纬线向南北两侧递减。例如，夏至日，太阳直射北回归线，正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减；冬至日，太阳直射南回归线，正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减；二分日，太阳直射赤道，正午太阳高度向赤道两侧递减。3.正午太阳高度的季节变化规律(来增去减)8\n由近大远小的规律可以推知：直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简记为“来增去减”)。例如，北回归线及其以北地区，夏至日正午太阳高度达一年中最大值，冬至日达一年中最小值；南回归线及其以南地区，冬至日正午太阳高度达一年中最大值，夏至日达一年中最小值；南北回归线之间的地区，太阳直射时正午太阳高度达一年中最大值，离太阳直射点所在纬线最远时达一年中最小值。4．正午太阳高度的计算公式H＝90°－纬度差其中，H为所求点的正午太阳高度；90°为太阳直射点的太阳高度；纬度差是指某地的地理纬度与当日太阳直射点所在的纬度之间的差值(当所求点与太阳直射点在同一个半球时，纬度差为两地纬度数之差；当所求点与太阳直射点不在同一个半球时，则纬度差为两地的纬度数之和，简记为“同减异加”)。5．正午太阳高度的年变化规律在南北回归线之间的地方，其正午太阳高度的年变化幅度ΔH＝23°26′＋Φ(Φ为当地纬度)；在回归线与极圈之间的地方，其正午太阳高度的年变化幅度恒为46°52′；从极圈到极点之间的地方，其正午太阳高度年变化幅度从46°52′逐渐降低至23°26′，任一纬度Φ的正午太阳高度年变化幅度ΔH＝90°－Φ＋23°26′。正午太阳高度的应用(1)利用正午太阳高度确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时为12时。(2)利用正午太阳高度确定当地的地理纬度：当太阳直射点位置一定时，如果我们能够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)利用正午太阳高度确定房屋的朝向：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。北回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方；南回归线以南的地区，正午时太阳位于北方，房屋朝向北方。(4)判断日影长短及方向8\n正午太阳高度越大，日影越短，正午太阳高度越小，日影越长，且日影方向背向太阳。如下图中各点旗杆日影长短及日影所在方向(图中是夏至日，经线和纬线的交点是直射点)。(5)利用正午太阳高度确定楼距、楼高：为了更好地保持各层楼都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见图甲，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hcotH。(6)太阳能热水器的倾角调整：为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如图乙)。(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，得到的光热多，背阳坡得到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。图中a、b两条曲线为太阳高度日变化曲线。回答(1)～(2)题。8\n(1)若m为北京时间8∶40，且a、b两条曲线分别表示QP两地某日太阳高度日变化情况。则( )A.Q地昼长小于12小时B.P地该日正午旗杆影长为零C.Q地一定位于北半球D.P地一年中有两次太阳直射(2)若a、b两条曲线分别表示X、Y两地某日太阳高度日变化情况。则( )A.X、Y两地纬度值相同B.X、Y两地昼长相同C.X、Y两地处在同一经线上D.X、Y两地太阳高度相同【答案】(1)D (2)C二是两地分别位于直射点的南北两侧，且与直射点的纬度差相等，如图1所示，这种情况下，X、Y则位于同一经线上。某开发商分别在北京(约40°N)和福州(约26°N)开发了两个楼盘。两地均设计了朝向和楼高相同的户型结构如下图(甲图)所示。读图完成1～2题。1．若福州楼盘每层2.8米共20层，南北楼距为28米。乙图①栋10层住户一年中正午不能直接获得太阳照射的时间最接近( )A．11个月B．9个月C．7个月D．1个月2．在上级部门对两地小区楼盘规划设计图(乙图)审批时，几乎相同的设计在北京却没有通过，被要求修改。最终修改的方案可能是( )A．降低南侧楼房的高度B．缩小南北楼的楼间距C．扩大东西楼的楼间距D．降低北侧楼房的高度8\n【答案】1．D 2.A 3.我国某中学地理兴趣小组在操场测量一直立杆的影子，当太阳高度为20°时测得影长为OA(OA的朝向每天都在发生变化)，在北京时间11：30时测得最短影长为OB(如图所示)。读图完成下列问题。（1）该学校最可能位于( )A．山西B．黑龙江C．新疆D．云南（2）图示日期前后，该地( )A．太阳从西北方向落下B．昼短夜长C．正午太阳高度渐大D．日出时间推迟【答案】（1）B （2）A 【解析】第（1）题，根据图中指向标，影长为OB时，影子朝向正北方向，说明此时是当地正午12点，北京时间是11：30，根据经度每差15°，时间相差1小时，可以计算出该学校经度是127.5°E，最可能位于黑龙江，B对。第（2）题，读图，图中，太阳高度角20°时影子方向与正午时影子方向成直角，说明时间相差6小时，所以图示日期日出时间在6点之前。该日前后，该地昼长夜短，太阳从东北方向升起，太阳从西北方向落下，A对，B错。无法判断正午太阳高度、日出时间的变化，C、D错。每道试题4分，共48分下图示意我国东北地区某校在操场积雪融化期间，测得的某日每隔2小时记录的旗杆影子方向和长度(图中时间均为地方时)。读图，完成1～2题。8\n1．与图示测量日期最接近的是( )A．12月22日B．6月22日C．3月21日D．9月23日2．上述测量结束后一个月内，该旗杆正午的影长将( )A．逐渐变长B．逐渐变短C．先变短后变长D．先变长后变短2022年1月1日当地区时8点，我国南极科考站“泰山站”(73°51′S,76°58′E)工作人员在南极冰盖上举行了升国旗仪式。据此完成3～4题。3．该日“泰山站”升国旗时，旗杆影子大致朝向( )A．东方B．南方C．西方D．北方4．北京天安门广场升国旗时间一般与日出同步，该日，天安门广场和“泰山站”两地升国旗时间间隔大约为( )A．0.5小时B．3.5小时C．5小时D．6.5小时【答案】3．C 4.B 【解析】第3题，1月1日，太阳直射点在南半球，南极“泰山站”应该出现极昼，正午太阳位于正北方、0时位于正南方，当地区时8点太阳应位于偏东位置，则旗杆影子朝向偏西。第4题，该地经度为76°58′E，当地区时为8时，北京时间约为11时；该日北京昼短夜长，日出时刻约为7时左右，故两地升国旗时间间隔大约4小时，则B项更符合。3月21日，我国某地某同学于北京时间9时测得太阳高度为20°，北京时间10时测得太阳高度为30°。据此完成5～6题。5．该地这天(3月21日)最大太阳高度为( )A．30°B．50°C．60°D．906．该地所处的经纬度是( )8\nA．30°N,105°EB．40°N,105°EC．30°N,135°ED．40°N,135°E下图是2022年6月8日某地理爱好者观察某地一物体的日影变化并绘制的日影变化曲线示意图。读图回答7～8题。7．该地位于( )A．60°NB．70°NC．60°SD．70°S8．当该地日影最长时，太阳的方位是( )A．东北B．西北C．正北D．正南【答案】7．B 8.C 【解析】第7题，该地6月8日全天都有日影，应发生极昼现象，应该位于北极圈内。第8题，结合上题的判断，该地位于北极圈内，日影最长时是日出之时，极昼地区太阳在极点方向升起和落下，北极圈内地区太阳从正北方向升起和落下。某人随队友于12月进行极地考察，他发现考察站某物体的影子达到一天中最短，随即拍下了照片(如图所示)，休息了12个小时，正好是19点(中时区)，他观察到物体的影子变长了很多。据此回答9～10题。9．图示的照片他是从哪个方向拍摄的( )A．东B．西C．南D．北10．据此推测他们所在的考察站的位置最有可能是( )A．70°W,75°NB．75°E,80°SC．75°E,68°SD．105°W,80°S8\n【答案】9．A 10.B 【解析】第9题，正午太阳高度最大时，物体影子最短；极地考察应该在极地气温高、昼长较长时；结合12月可判断位于南极附近，南极附近正午太阳位于正北方，影子朝向正南方；图中照片影子在左侧，太阳应该位于右侧；结合东南西北方位，可判断该照片从东方拍摄。第10题，结合材料可知，拍摄时该地为12时，中时区为7时，则该地经度为75°E；休息12小时后应该是当地0时，物体还有影子，说明该地为极昼；南极圈只有在12月22日为极昼，则12月为极昼，最有可能是较高纬度地区，故选B项。下图为海口市(20°N)某中学操场旗杆杆影顶端位置某月两日变化图，O点为旗杆位置。读图完成11～12题。12．根据题意，“某月”最有可能是( )A．3月B．6月C．9月D．12月11．该月海口市( )A．正午太阳高度逐渐增大B．昼长逐渐延长C．日出时刻先提前后推迟D．有两次太阳直射8
