微专题38：正午太阳高度的变化
【考点命题规律分析】
[考点趋势剖析]
【考点命题规律分析】
[考点趋势剖析]
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3年考情统计 |
题型示例 |
考点分析 |
命题趋势 |
3年11考，分值38分 |
2015天津，10、11，8分 2015浙江，11，4分 |
新浪博客
2015重庆，12，4分
2014海南，12、13，6分
2014新课标Ⅰ，3,4分
2015上海，14、15，4分
2013福建，11、12,8分
【典型例题1】（2015·天津文综，10、11，8分）2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答⑴～⑵题。
⑴发生日食的这天，在图中所示四地中，正午太阳高度角最大的是
A．甲
⑵在图中所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是
A.甲
【解析】第⑴题，从昼夜半球分析，此时全球昼夜平分，太阳直射赤道，而甲地距赤道的纬度差最小，所以正午太阳高度最大。第⑵题，图中甲、乙两地属于上午时间，太阳位于其东南方；丙地接近中午12时，太阳位于正南方；而丁地属于下午时间，太阳位于西南方。
【答案】⑴A
【考点透析】一、正午太阳高度的分布规律
1.正午太阳高度的空间分布规律
同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。纬度分布规律（如下图所示）：
2.太阳高度时间分布规律
⑴太阳高度的日变化规律
①极点上，极昼时期，太阳高度全天都不变（如下图），始终等于直射点纬度，其值的年变化幅度解于0°～23°26′。
②非极点地区，太阳高度在一天内是有变化的，一天之内有一个最大值，即正午太阳高度。
⑵正午太阳高度的季节变化规律
具体如下图所示：
⑶正午太阳高度的年变化规律
热带范围内，正午太阳高度的年变化值由赤道向南北逐渐增大，从23°26′增大到46°52′。温带范围内，正午太阳高度的年变化值均为46°52′。寒带范围内，正午太阳高度的年变化值由极圈到极点逐渐减少，从46°52′减小到23°26′。如下图所示：
【典型例题2】（2015·浙江文综，11）下图为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图。若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90°，则乙位置太阳高度为
A.47°
【图形解读】
【解析】结合正午太阳高度角的计算公式，H=90°-当地纬度与直射点纬度差，可以计算最大正午太阳高度与最小正午太阳高度之和，即H大+H小=180°-2*当地地理纬度，计算可知当地地理纬度为45°，计算可知最小正午太阳高度为21.5°。
【答案】D
【考点透析】二、正午太阳高度的计算
公式：正午太阳高度＝90°－纬度差。
当所求地点与太阳直射点在同一半球时，该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值；不在同一半球时，该纬度差为二者纬度数之和。
【典型例题3】(2013福建文综，11～12,8分)福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答⑴～⑵题。
⑴遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时
A．全球昼夜平分
C．太阳直射20°S
⑵济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是
①安装高度不变，加长遮阳板 ②安装高度不变，缩短遮阳板 ③遮阳板长度不变，降低安装高度 ④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①③
2014海南，12、13，6分
2014新课标Ⅰ，3,4分
2015上海，14、15，4分
2013福建，11、12,8分
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2010年～2013年全国新课标没有考查正午太阳高度变化这个考点，但之后开始涉及考点的内容，其他自主命题试卷考查该考点频率很大，正午太阳高度的变化属于高频考点，对该考点的考查形式多以选择题的形式呈现，只有个别试卷如上海地理卷出现填空题的形式；该考点的难度系数加大，一般难度系数在0.5左右 |
根据对近5年来对这个考点考查的统计，常以热点事件或生活中常见的现象为切入点，综合考查正午太阳高度的应用 |
【典型例题1】（2015·天津文综，10、11，8分）2015年某日出现了日食现象。在四幅日照图中，深色阴影为夜半球，浅色阴影为当时可观测到日食的地区范围。读下图，回答⑴～⑵题。
⑴发生日食的这天，在图中所示四地中，正午太阳高度角最大的是
A．甲
⑵在图中所示四地中，观测者正朝西南方向观测日食的是
A.甲
【解析】第⑴题，从昼夜半球分析，此时全球昼夜平分，太阳直射赤道，而甲地距赤道的纬度差最小，所以正午太阳高度最大。第⑵题，图中甲、乙两地属于上午时间，太阳位于其东南方；丙地接近中午12时，太阳位于正南方；而丁地属于下午时间，太阳位于西南方。
【答案】⑴A
【考点透析】一、正午太阳高度的分布规律
1.正午太阳高度的空间分布规律
同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点所在纬线向南北两侧递减。纬度分布规律（如下图所示）：
2.太阳高度时间分布规律
⑴太阳高度的日变化规律
①极点上，极昼时期，太阳高度全天都不变（如下图），始终等于直射点纬度，其值的年变化幅度解于0°～23°26′。
②非极点地区，太阳高度在一天内是有变化的，一天之内有一个最大值，即正午太阳高度。
⑵正午太阳高度的季节变化规律
| 地区 |
正午太阳高度的季节变化规律 |
| 赤道地区 |
一年有两次最大值（春分、秋分）、两次最小值（夏至、冬至） |
| 回归线之间（除赤道外） |
一年两次最大值（太阳直射时最大），一次最小值（北半球出现在12月22日前后，南半球出现在6月22日前后） |
| 北回归线及其以北地区 |
一年有一次最大值（在6月22日前后太），一次最小值（在12月22日前后） |
| 南回归线及其以南地区 |
一年有一次最大值（在12月22日前后），一次最小值（在6月22日前后太） |
具体如下图所示：
⑶正午太阳高度的年变化规律
热带范围内，正午太阳高度的年变化值由赤道向南北逐渐增大，从23°26′增大到46°52′。温带范围内，正午太阳高度的年变化值均为46°52′。寒带范围内，正午太阳高度的年变化值由极圈到极点逐渐减少，从46°52′减小到23°26′。如下图所示：
【典型例题2】（2015·浙江文综，11）下图为某地地方时12时的太阳周年位置轨迹示意图。若甲、乙两个位置的太阳高度之和为90°，则乙位置太阳高度为
A.47°
【图形解读】
【解析】结合正午太阳高度角的计算公式，H=90°-当地纬度与直射点纬度差，可以计算最大正午太阳高度与最小正午太阳高度之和，即H大+H小=180°-2*当地地理纬度，计算可知当地地理纬度为45°，计算可知最小正午太阳高度为21.5°。
【答案】D
【考点透析】二、正午太阳高度的计算
公式：正午太阳高度＝90°－纬度差。
当所求地点与太阳直射点在同一半球时，该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值；不在同一半球时，该纬度差为二者纬度数之和。
【典型例题3】(2013福建文综，11～12,8分)福建某中学研究性学习小组，设计了可调节窗户遮阳板，实现教室良好的遮阳与采光。下图示意遮阳板设计原理，据此回答⑴～⑵题。
⑴遮阳板收起，室内正午太阳光照面积达一年最大值时
A．全球昼夜平分
C．太阳直射20°S
⑵济南某中学生借鉴这一设计，若两地窗户大小形状相同，则应做的调整是
①安装高度不变，加长遮阳板 ②安装高度不变，缩短遮阳板 ③遮阳板长度不变，降低安装高度 ④遮阳板长度不变，升高安装高度
A．①③