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▲高考地理必考知識點：正午太陽高度的定義

從太陽直射點地（此處為90°）所在緯度向南北遞減，減少的度數等于當地地理緯度與直射點緯度之差（一南緯、一北緯地區的差，為其數值之和）。

▲高考地理必考知識點：正午太陽高度的規律

由于太陽直射點在南北回歸線之間移動，所以：

1、在回歸線之間的地區，一年有兩次太陽直射機會，此時正午太陽高度最大，為90°。太陽直射南北回歸線時出現極小值。其中除赤道兩個極小值都是最小值外，其它地區以太陽直射另一半球回歸線時最小。

2、在回歸線之上的地區，一年有一次太陽直射機會，分別是夏至和冬至。

3、在回歸線之外的地區，可含南北回歸線，在太陽直射本半球回歸線時最大，直射另一半球回歸線時最小。

例如，北京約在北緯40°，在北半球夏至，太陽直射北回歸線，此時這里的正午太陽高度最大，約為73.5°；在冬至，太陽直射南回歸線，此時這里的正午太陽高度最小，約為26.5°。

因為地球的公轉致使一年內太陽在地球的直射點在南北回歸線之間往復一次。以北半球北回歸線穿過的地區為例：一年中當太陽光直射北回歸線時,正值我國北方的夏至節氣,正午太陽在頭頂正上方,即太陽高度角為90°,為一年中的最大值；當太陽光直射南回歸線時,正值我國北方的冬至節氣，此時的太陽高度角為43°，為一年之中的最小值。由于地球自轉，產生了太陽的視運動現象(東升西落)，即太陽高度的日變化。

由于地球公轉，使太陽直射點南北移動，從而產生了正午太陽高度的緯度變化和季節變化現象。

▲高考地理必考知識點：正午太陽高度與黃赤交角

太陽直射點以一年為周期在南北回歸線之間移動。夏至日太陽直射北回歸線（北緯23°26'），北回歸線以北正午太陽高度達到最大，整個南半球正午太陽高度達到最小。冬至日太陽直射南回歸線（南緯23°26'），南北情況與夏至時相反。其余時間是這兩個狀態的過渡。

黃赤交角的存在：因為每天正午的太陽高度角最大.黃赤交角使太陽直射點南北移動,隨季節的變化而改變,正午是一天中太陽最高的時刻。這個最高的高度隨季節變化。冬至的時候北半球最低，正午的太陽能從向南的窗戶射進大半間屋子，夏至的時候只照進窗臺一點點。這個最高的高度還和你所在的緯度有關。如果你在北回歸線上，北緯23度26分，夏至時分正午的太陽在頭頂上，它的高度是90度；再往北，隨緯度升高，正午時分太陽的高度越低。

概念：是指赤道平面（過地心并與地軸垂直的平面）與黃道平面（地球公轉軌道面）的夾角，度數23度26分。

▲高考地理必考知識點：正午太陽高度角的計算

H=90°-|當地緯度±直射點緯度|，H代表當地正午太陽高度，當地緯度指所要求某地的緯度，直射點緯度是指此時直射點所在的緯度，如果當地緯度與直射點緯度在同一半球用減號，若在不同半球用加號，然后取絕對值。公式中有三個變量：H、當地緯度、直射點緯度，知道三者其中的兩個，求第三個變量。三個變量中H一般通過物體高度和物體影子長短間接告訴或者直接告訴；當地緯度通過經緯線圖告訴；直射點緯度通過日期、極晝極夜范圍或者晨昏線與經線的夾角間接告訴。

例如：某一地區的正午太陽高度角的大小,決定了該地的太陽輻射量的多少,那么,一個地區的正午太陽高度角是否可計算出來呢

我們已經知道,地球繞太陽公轉,由于地軸的傾斜,地軸與軌道平面始終保持著大概66`34'的夾角,這樣,才引起太陽直射點在南北緯23`26’之間往返移動,并決定了太陽可能直射的范圍：春,秋分日,太陽直射赤道---即直射點的緯度為0`；冬至日,太陽直射南回歸線--即直射點的緯度為23`26’S；夏至日,太陽直射北回歸線--即直射點的緯度為23`26’N.如果某地的緯度已經知道,依據下面的公式就可以計算出此地的正午太陽高度角的大小：

H=90`-緯差（緯差是指某地的地理緯度與當日直射點所在緯度之間的差值）

例如：A地的緯度為40`N,求A地夏至日的正午太陽高度.

夏至日太陽直射的緯度為23`26’N,與A地的緯度差=40`-23`26’=16`34’,那么H=90`-16`34’=73`26’.

如果求A地冬至日的正午太陽高度.冬至日太陽直射的緯度為23`26’S,與A地的緯度差=40`+23`26’=63`26’,那么H=90`-63`26’=26`34’

▲高考地理必考知識點：正午太陽高度的應用

①計算樓距。

為了使樓房底層獲得充足的太陽光照，一般來說。緯度較低的地區樓距較小，緯度較高的地區樓距較大。解題關鍵是計算當地冬至日的正午太陽高度(即一年中最小的正午太陽高度)，并計算影長。

公式：L=Hcotθ

L樓間距；H前一樓高；θ一年中最小的正午太陽高度角。

②計算熱水器安裝角度。

要最大限度地利用太陽能資源，應該合理設計太陽能熱水器的傾斜角度，使太陽能熱水器集熱板與太陽光線垂直，提高太陽能熱水器的效率。

公式：α=90o-H

α太陽能集熱板與地平面的夾角；H正午太陽高度角。

▲高考地理必考知識點：關于正午太陽高度角的例題

（2012浙江卷文綜）25.地表點Q與太陽直射點所在緯線之間的緯度差為α，其正午太陽高度為H。若H等于α，則Q點的緯度變化范圍是（）

A.21.5°至68.5°B.11.5°至68.5°C.21.5°至78.5°D.11.5°至45°11

【答案】A

【解析1】利用公式推導法：根據正午太陽高度角計算公式：H=90°-∣Φ-δ∣其中Φ為當地地理緯度,δ在當地冬半年取“-”，當地夏半年取“+”。

依據題意可知（1）、地表點Q的地理緯度為Φ；（2）、∣Φ-δ∣=a；（3）、H=a→a=90°-a→a=45°=∣Φ-δ∣δ€〔0°，23.5°〕Φ€〔0°，90°〕∣Φ-δ∣=45°去掉絕對值符號Φ-δ=±45°

①Φ-δ=-45°∵δ€〔0°，23.5°〕Φ€〔0°，90°〕∴Φ=δ-45°<0°舍去

②Φ-δ=45°Φ=45°+δ

Ⅰ、夏半年時Φ=45°+δ∵δ€〔0°，23.5°〕∴Φ1€〔45°，68.5°〕

Ⅱ、冬半年時Φ=45°-δ∵δ€〔0°，23.5°〕∴Φ2€〔21.5°，45°〕

綜上：Φ€Φ1∪Φ2即Φ€〔21.5°，68.5°〕選A.

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