极昼地区太阳高度的有关计算 - 图文

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极昼地区太阳高度的有关计算

河北省衡水市第十三中学 袁世敏

平时做题中经常遇到在极昼地区给出太阳高度，计算太阳直射点的纬度还有所示地点的纬度，这些都是难点，很多同学觉的无从下手，本人现把一些窍门，简单的思路与大家分享。

出现极昼地区的太阳高度一般的表示方法主要有以下几种：

已知以上几幅图，通常用来计算太阳直射点的纬度，以及图示地区的纬度。 我们看一例题：

例1.下图为某日某地地理研究性学习小组绘出的太阳视运动图，已知当太阳位于甲地时，北京时间为6时，回答：

①当地的纬度为：

②此日6时南极的太阳高度角是：

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解析：因此地出现极昼，且最小太阳高度为0°，说明当地为出现极昼的最低纬度,设为X°，则太阳直射点纬度为90-X°，二者纬度相隔((90-X)-X)°。根据正午太阳高度角计算公式，40°=90°-((90-X)-X)°，求得当地纬度为70°S。极点一日之中太阳高度角保持不变，故此日6点南极点的太阳高度角为20°。

答案：①当地的纬度为：70°S；②南极点的太阳高度角为20°。

例2.图1是当地球运行到远日点附近时，某地在一天当中的太阳高度的变化情况。 求（1）该地的地理纬度； （2）该日太阳直射点的纬度。

解题思路：由于图1中显性信息为太阳高度角的极值（正午12时最大和0时最小），但没有指明太阳直射点的纬度位置，所以不能直接用正午太阳高度角公式（H＝90°－|φ－δ|，其中φ为当地纬度，δ为太阳直射点所在的纬度）计算。不过12时所在经线和0时所在经线在同一经线圈上（如图2），不防变换视角，把0时经线视为12时经线的延长线，同时令该地与极点的纬度差为a，这样便把该地0时和12时的太阳高度角转化为12时经线延长线上b点（纬度90°+α）和12时经线上的a点（纬度90°－α）的正午太阳高度角，进而再用正午太阳高度角公式计算两地“正午太阳高度角”之差（便可巧妙地避开太阳直射点的纬度而把问题解决。

解析：由题意可推知时间为7月初，该地为极昼，所以该地为北极点附近，参照图2解题：

），

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（1）

其中

从

而可知α=20°，因此该地的纬度为70°N。

（2）图2中c为切点，Hc=0°，与b点比较，解法同题（1），可得出c点的纬度为67°N，即极昼范围为67°N以北，所以太阳直射在23°N纬线上。

总结：从以上例题我们可以得出，如果在出现极昼的地区，已知最高的太阳高度角，

和出现极昼的最低太阳高度角简单的方法是，用最大值加上最小值除以2得到的就是太阳直射点的纬度值，如果最低太阳高度角为0，则所出现极昼的最低的纬度与直射点的纬度互余，例如如果某地正午太阳高度角为40°，最低太阳高度角为0°则太阳直射的纬度为20°，出现极昼的纬度为70°。如果最低纬度不是0°，则用出现极昼的最低纬度加上最低的太阳高度值就可以了，例如如果最高太阳高度角为43°，最低为3°则太阳直射的纬度为23°出现极昼的最低纬度为67°，那么所求的地点纬度为67°+3°=70°这是长期做题所得的规律，当然了，在实际的运算过程中，已知条件会告诉我们是南半球还是北半球。

练习

某极地考察团从A点沿东北方向到达B地（如下左图），到达之日，发现B地出现极昼现象，并发现当日太阳正位于B地地平线上（如下右图），此时北京时间为10:20（已知太阳直射点正在向北移动），回答1～2题。

1.当日A地正午太阳高度角为： 。 2.A地地理位置为： 。

3.某学校地理小组对地球某区域进行考察，（如图，其中AD线为晨昏线圈的某一段）他们在D点某日发现太阳从正北升起，此时，太阳直射点的地理坐标为（ ）

A.115°W、0° B.115°W、23°26′N C.0°、0° D.115°E、23°26′S

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下图是某地夏至日全天太阳高度的日变化曲线图。据此回答4—5题：

4、该地的地理坐标是（ ）

A、78°17ˊN,120°E B、66°34ˊN,120°E C、78°17ˊN,116°E D、23°26ˊN,120°E 5、该地全年正午太阳高度的变化曲线为

下图为某地一天中太阳高度的变化图。据此回答6－7题。 6．该地的地理纬度是（ ） A．30oN B．75oN C．60oN D． 83o26″N 7．该地一年中正午太阳高度最大值哪一天的太阳高度日变化曲线是下图中的（ ）

右图是某日北半球某纬度上不同经度的太阳高度示意图。读图回答8～10题。 8、此时，北京时间是（ ）

A、3:20 C、15:20 A、0° C、15°N 地面距离约为（ ）

A、1650km

B、3300km

C、4950km

D、6600km

B、9:20 D、21:20 B、5°N D、2326?N

?9、此日，太阳直射点的纬度是（ ）

10、此日某时刻，该纬线上的甲、乙两地的太阳高度均为15°，则甲、乙两地之间最短的

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下图中L表示南半球某地太阳高度角，读图回答11—13题。 11.此时杭州（约30°N）的正午太阳高度角约为（ ）

A.39°

B.81°

C.29°

D.71°

12.此时相对应的地理现象可能有（ ）

A.巴西高原上草场一片枯黄 B.从地中海驶往大西洋的船只 逆风逆水

C.非洲肯尼亚草原上的斑马正在 大规模向北迁徙

D.亚欧大陆等温线向高纬凸出 A.两极地区极夜时间将会变短 B.地球上的热带范围将会缩小 C.回归线将穿过我国的海南岛

D.在一年内，风带气压带的移动幅度将会增大

下图是我国某科考队员在黄河站(78°55′N，11°56′E)在24小时内拍摄的照片，据此回答14—15题

13.若图示太阳高度角为当地一年中的最大值则（ ）

14．图中太阳高度最低时，北京(116°E)的地方时大约是

A．7时 B．18时56分 C.6时56分 D.17时 15．拍摄时太阳直射点的纬度位置最有可能在

A．23°26′N B． 1l°05′N C．1°05′S D.赤道

16. 图3—8中四条曲线分别表示A、B、C、D四地，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项中，对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是（ ）

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