正午太阳高度角计算公式的解释

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正午太阳高度角计算公式的解释

正午太阳高度角计算公式的解释、引申及应用

正午太阳高度角计算公式是用来计算在某时、某地正午时太阳高度的公式。在高三地理复习中,此类问题经常出现,首先要能够理解该公式,知其然。能知道该公式的来源,知其所以然,那么相关问题的解答就会很简单。 一、解释

正午太阳高度角计算公式,既H=90º-|当地纬度±直射点纬度|H代表当地正午太阳高度,当地纬度指所要求某地的纬度,直射点纬度是指此时直射点所在的纬度,如果当地纬度与直射点纬度在同一半球用减号,若在不同半球用加号,然后取绝对值。公式中有三个变量:H、当地纬度、直射点纬度,知道三者其中的两个,求第三个变量。三个变量中H一般通过物体高度和物体影子长短间接告诉或者直接告诉;当地纬度通过经纬线图告诉;直射点纬度通过日期、极昼极夜范围或者晨昏线与经线的夹角间接告诉。 二、引申 公式:

H=90º-|当地纬度±直射点纬度| 变形得:

90º-H=|当地纬度±直射点纬度|

公式的含义变为:某地正午太阳高度(H)与直射点正午太阳高度(90º)的差值等于某地与直射点在同一经线上的纬度距离。90º对应直射点纬度上的正午太阳高度,H对应当地纬度上的正午太阳高度,90ºH均为正午太阳高度,因而当地与直射点在同一经线上。那么正午太阳高度或者纬度的计算就比较简单,可以口算得出。 例:

读右图,外圈为晨昏圈,中心点O为太阳直射点,N为北极点。A点地理坐标为66º34´N0ºO点地理坐标为:

A0 º180 º B0 º0 º C23 º 26´N180 º D23 º 26´N0 º

已知A在晨昏线上,那么A地太阳高度为0 º地理纬度为66º34´NO地太阳高度为90 º求地理纬度。太阳高度差值为90 º,那么地理纬度距离也为90 ºA地地理纬度为66º34´NN地为北极点,所以O地地理纬度为23 º 26´N

进一步引申:90ºH均为正午太阳高度,则当地与直射点此时均为正午,那么当地与直射点就在同一经线上,在同一经线上既在同一大圆上,那公式的含义又变为:某地太阳高度(不是正午太阳高度)与直射点太阳高度(为90º的差值等于某地与直射点所在大圆上的弧度距离。 如图:

数学方法得:∠c=∠a-∠b 三、应用

读“某日太阳视运动图”(下图),当太阳位于A点时,北京时间为6时。回答下列问题:

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正午太阳高度角计算公式的解释



1)该地地理坐标为_____________

2)此时澳大利亚泊斯受____________(“气压带”或“风带”)控制,气候特点是______________,北印度洋的洋流方向是____________ 解析:

此题第一问难度较大,问题在于要计算当地的地理纬度,已知当地正午太阳高度,但不知直射点纬度,不能通过正午太阳高度计算当地纬度,从题中可知的另外信息是:当地最小太阳高度是0º。这样已知条件有:最小太阳高度是0º最大太阳高度是46º,且最大太阳高度出现在南方,直射点纬度不变,求当地地理纬度。 把这些条件表示在图中,见下图:

C代表直射点,AB表示当地所在的纬度,A表示最小太阳高度0 º 所在的位置,B表示最大太阳高度46 º所在的位置。由前面所讲可知:

最小太阳高度0 º与直射点太阳高度90 º相差90 º,那么A与直射点的纬度距离也应该90 º,则∠AOC=90º

最大太阳高度46º与直射点太阳高度90º相差44º,那么B与直射点的纬度距离也应该是44º,则∠BOC=44º

由上可知∠AOB=46º,那么∠NOB=23º,所以:AB所在纬度为67ºN,直射点所在纬度为23ºN

因而得出最终结论:某地太阳高度(不是正午太阳高度)与直射点太阳高度(为90º)的差值等于某地与直射点所在大圆上的弧度距离。而正午太阳高度计算公式是限定了前提条件(正午太阳高度)后的一个简化公式。

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本文来源:https://www.wddqw.com/doc/18244150cf1755270722192e453610661fd95a61.html