太陽高度主要考點典題例析

陳計兵

太陽高度,特別是正午太陽高度是高考的重點和難點,為方便考生綜合復(fù)習(xí),現(xiàn)將主要考點分類總結(jié)如下:

考點一、 正午太陽高度的分布規(guī)律

【方法總結(jié)】

(1) 緯度分布規(guī)律:同一時刻,正午太陽高度由太陽直射點所在緯線向南北兩側(cè)遞減;

(2) 季節(jié)分布規(guī)律:夏至日北回歸線及其以北各緯度,正午太陽高度達(dá)一年中的最大值;南半球各緯度,正午太陽高度達(dá)到一年中的最小值;冬至日南回歸線及其以南各緯度,正午太陽高度達(dá)到一年中的最大值;北半球各緯度,正午太陽高度達(dá)到一年中的最小值。

【命題設(shè)問形式】

緯度高低、晝夜長短排序;太陽直射點位置判讀;推斷地理位置及其它相關(guān)地理特征等。

【典型例題】

例1 圖1中的①②③④四條折線表示四地正午太陽高度季節(jié)變化情況,⑤曲線表示四地中的某一地晝長隨季節(jié)的變化情況,據(jù)此回答1～2題。

1. 四地緯度位置由高到低的順序正確的是()

A. ③>②>①>④ B. ①>②>③>④

C. ①>②>③=④ D. ③>②=④>①

2. 曲線⑤所示晝長季節(jié)變化情況,與下列哪一地方最為接近()

A. ①地B. ②地C. ③地D. ④地

【思路點撥】

第1題,①地分別在春分到夏至、夏至到秋分之間兩次正午太陽高度達(dá)最大值,說明①地在0°～23°26′N之間;②、③兩地正午太陽高度在夏至日達(dá)最大值,冬至日達(dá)最小值,且正午太陽高度②>③,說明這兩地位于23°26′N～66°34′N之間,并且緯度位置③高于②;④與②呈反相關(guān),說明④和②緯度相當(dāng),且④位于南半球。故D正確。

第2題,⑤一年中的晝長變化幅度不大,說明該地離赤道較近,故A正確。

【參考答案】 1. D 2. A

考點二、 正午太陽高度計算

【方法總結(jié)】

某地正午太陽高度=90°-緯度差(即所求地與太陽直射點的緯度之差,同半球相減,異半球相加)

【命題設(shè)問形式】

正午太陽高度的計算,與生活聯(lián)系比較緊密。

(1) 確定一地的緯度、地理位置;

(2) 計算樓間距及遮蔭問題:樓間距=樓高×cosH(H為當(dāng)?shù)厝曜钚〉恼缣柛叨?;

(3) 計算太陽能熱水器安裝角度問題:安裝傾角=當(dāng)?shù)鼐暥群吞栔鄙潼c緯度的差值;

(4) 確定地方時;

(5) 判斷房屋朝向;

(6) 判斷日影長短及方向等。

【典型例題】

例2 山地的坡向和坡度決定了獲得太陽直接輻射量的多少。圖2中的①、②和③、④分別是甲、乙兩山地在冬至日南、北坡不同坡度所接受到的太陽直接輻射量隨時間的變化圖(圖中實線代表等太陽輻射量線)。讀圖回答3～5題。

3. 圖中序號代表的坡向正確的是()

A. ①③表示南坡 B. ②④表示南坡

C. ②③表示北坡 D. ①④表示北坡

4. 由圖判斷甲乙兩地冬至日晝夜的長短,正確的是()

A. 甲地夜長約8小時

B. 乙地晝長約8小時

C. 甲地晝長比乙地短約3小時

D. 甲地晝長比乙地短約1小時

5. 圖中a、b的值分別為()

A. 16°48′ 55°26′ B.18°20′ 55°26′

C. 18°20′56°34′ D.16°48′ 56°34′

【思路點撥】

第3題,從圖中太陽輻射量線的分布狀況和輻射量的大小可知,②④兩圖的太陽輻射量線占據(jù)較大比重,且有太陽輻射量的最大值出現(xiàn)。甲、乙兩地在北回歸線以北,太陽光照始終來自南側(cè),因此,只有南坡才能得到更多的太陽輻射,故②④表示南坡。

第4題,從①③兩圖可以看出,甲地的北坡有太陽輻射的時間是15:32-7:32=8小時;乙地的北坡有太陽輻射的時間約是18:04-7:04=11小時;二者的差值11-8=3小時。故甲地晝長比乙地短約3小時。

第5題,關(guān)鍵是要搞清,當(dāng)冬至日正午北坡某坡度的坡面太陽輻射量為0時,說明此時太陽光線和北坡該坡度的坡面恰好平行(和坡面夾角為0°),該坡度角正好是甲、乙兩地的正午太陽高度角H甲、H乙。甲地北坡坡度:a=H甲=90°-(49°46′N+23°26′S)=16°48′;乙地南坡坡度:b=90°- H乙=90°-34°34′=55°26′。故a、b的值分別為16°48′、55°26′。

【參考答案】 3. B 4. C 5. A

考點三、 等太陽高度線圖的判讀

【方法總結(jié)】

(1) 等太陽高度線可以看作是以太陽直射點為中心的俯視圖,中心為太陽直射點,太陽高度以該點為中心向四周逐漸降低;通過該點的經(jīng)線即太陽直射的經(jīng)線,地方時是12點;通過該點的緯線即為太陽直射的緯線,其正午太陽高度為90°。

正午太陽高度的分布規(guī)律,從太陽直射的緯線向南北逐漸降低。要注意區(qū)別太陽高度和正午太陽高度分布規(guī)律的不同。

(2) 太陽直射的經(jīng)線上,太陽高度相差多少度,緯度就相差多少度,據(jù)此可計算該經(jīng)線上某一點的緯度數(shù)值;如果太陽直射赤道,則赤道上太陽高度相差多少度,經(jīng)度就相差多少度;如果太陽直射點不在赤道,則太陽高度相差多少度,經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值,以此可以推算該緯線上某一點的經(jīng)度和地方時。

(3) 如果圖中標(biāo)注了太陽高度的數(shù)值,則視具體數(shù)值來判斷:一是最外側(cè)的大圓圈為0°等太陽高度線,即為晨昏線,一般是太陽直射經(jīng)線以西最大半圓為晨線,以東最大半圓為昏線;二是圖中最大的圓圈不是0°等太陽高度線,因此也就不是晨昏線,此圖僅是晝半球的一部分。如果圖中未標(biāo)注太陽高度的數(shù)值,在圖中最外側(cè)的大圓圈上太陽高度為0°,即晨昏線。

(4) 由于太陽直射經(jīng)線上太陽高度南北跨度為180°,當(dāng)太陽直射赤道時,此經(jīng)線最北點為北極,最南點為南極;太陽直射北半球時,此經(jīng)線的最北點已不是北極,北極點在0°等太陽高度線以內(nèi)。

【命題設(shè)問形式】

求太陽直射點地理坐標(biāo);判斷太陽高度、正午太陽高度的分布規(guī)律;地方時、北京時間的計算;正午太陽高度大小的計算;推斷與圖示時間相關(guān)的日期(節(jié)氣)、季節(jié)及地理現(xiàn)象等。

【典型例題】

例3圖3為等太陽高度線,AB和OB為經(jīng)線,讀圖回答6～7題。

6. A點的地理坐標(biāo)為 。

7. 若OC的緯度變?yōu)?0°N,其他條件不變,則有關(guān)C點的說法正確的是()

A. 位于130°E以東 B. 經(jīng)度等于130°E

C. 位于130°E以西 D. 無法確定

【思路點撥】

第6題,由圖可知O為太陽直射點,則B點為正午,根據(jù)上述規(guī)律:“太陽直射的經(jīng)線上,太陽高度相差多少度,緯度就相差多少度?！笨傻肂點緯度為10°N。根據(jù)上述規(guī)律:“如果太陽直射赤道,則赤道上太陽高度相差多少度,經(jīng)度就相差多少度。”可求出O、C兩點間的經(jīng)度差為10°,由此可知C點的經(jīng)度為130°E。

第7題,根據(jù)上述規(guī)律:“如果太陽直射點不在赤道,則太陽高度相差多少度,經(jīng)度的差值一定大于太陽高度的差值,以此可以推算該緯線上某一點的經(jīng)度?！笨汕蟪霎?dāng)OC的緯度變?yōu)?0°N, O、C兩點間經(jīng)度差應(yīng)大于10°。

【參考答案】 6. (10°N,130°E) 7. A

考點四、 “年正午太陽高度最大差值”的緯度分布規(guī)律

【方法總結(jié)】

(1) 概念:年正午太陽高度最大差值就是某地一年中正午太陽高度最大差值與正午太陽高度最小值之差。