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正午太阳高度角和子夜太阳高度角解析

2009-12-02 16:28阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1577313555

一、正确理解太阳高度的日变化

正午太阳高度角和子夜太阳高度角解析
　　左图为地球光照示意图，AB表示晨昏圈所在平面，Ｏ点表示地心，Ｌ表示三条平行的太阳光线，Ｃ点表示北纬а°的子夜时，D点表示北纬а°的正午时，M表示太阳直射点。　　　　　
(1)太阳高度的日变化规律：随着地球的自西向东自转，所求地离晨昏圈平面越来越远，而后又慢慢接近，则说明太阳高度也由最小（子夜）到最大（正午），再由最大（正午）到最小（子夜）的变化。
（２）某地正午太阳高度角和子夜太阳高度角求算：　若求C点（假设纬度是北纬a°）的正午太阳高度角和子夜太阳高度角，以夏至日为例，则：
　∠AOC（子夜高度角）＝90°－∠COM
＝90°－[２(90°－a°)＋（a°－23°26'）]
＝－90°＋2a°－a°＋23°26'＝a°－（90º-23º26’）
假设直射点的纬度是北纬x°，则，
子夜太阳高度角＝所求地纬度－（90°－x°）或
０点太阳高度＋正午太阳高度＝极点太阳高度×２
利用此公式可以求出答案。因直射点和晨昏圈切点的纬度互余关系，故子夜太阳高度角就是所求地纬度与晨昏圈切点所在纬度的差（注：子夜太阳高度只是有在当地夏半年的高纬地区才有）
同理可以得出，∠AOD（正午太阳高度角）＝90°－直射点与所求点的地理纬度差。
二、正确理解正午太阳高度的年变化
　　

正午太阳高度角和子夜太阳高度角解析 据左图可知，不同纬度的正午太阳高度只与距直射点位置有关，近则大，远则小。
同一纬度的正午太阳高度，随直射点的移动而变，对于北回归线以北地区的，夏至日（６月22日）最大，北半球冬至日（12 月 22日）最小。
运用这种方法分析太阳高度的变化，能增强了读图、析图的能力，尤其是对于出现一些比较复杂的综合题时，能收到事半功倍的效果。


[实例]读a、b 两地夏至日太阳高度变化图，及a 地夏至日、春分日周日运行图。回答以下问题：
正午太阳高度角和子夜太阳高度角解析
（1）a 、b 两地的纬度分别是a b 。
（2）在子夜（24小时）时，a 地此时的太阳高度是多少？
根据上左图可知，夏至日在一天24小时内太阳高度保持不变肯定是北极点，则b 地的纬度是90°N；a 地根据图可知此日的正午太阳高度是30°，则用计算正午太阳高度角的公式可求出：a地的地理纬度是83.5°N ；至于a 地这一天的子夜太阳高度，用以上计算公式：
子夜太阳高度角＝所求地纬度－（90°－x°）。
根据题意可知：直射点的纬度是23.5°，a 地子夜太阳高度是：83.5°-（ 90-23.5°）=17°

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