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最大太阳高度角和最小太阳高度角

(2014-12-01 10:48:50)
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股票

  

图1表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角,据此判断1—3题。
1.该地的纬度位置是 ( ) 
     A.70°N B.75°N C.70°S D.75°S
2.这一天,太阳直射点的纬度位置是 ( ) 
    A.15°N B.20°N C.15°S D.20°S
3.当太阳光线处在a位置时,国际标准时间是20时,则该地的经度位置是 ( ) 
   A.120°W B.经度0° C.60°E D.经度180°
【解析】
1. B:太阳从正南和正北方照过来,只能是太阳直射该地所在经线的时候,也就是当地正午或者子夜的时候。图中信息给出,正南太阳高度角为35°,大于正北太阳高度角5°,所以判断太阳直射点在该地的南方。由于子夜也有太阳高度,即子夜也可以看见太阳,所以该地在极昼范围内。那么这只能在北极圈以内了。正午和子夜的太阳高度相差30°,那么该地和极点的纬度位置就相差30°÷2=15°。因此,该地的纬度位置为75°N;
 
2. B:75°N的正午太阳高度为35°,那么正午太阳高度为90°(也就是直射点)的纬度是多少呢?根据纬度相差多少太阳高度相差多少的结论,可以算出直射点和该地的纬度位置相差90°-35°=55°。由第一小题知道北极圈出现极昼,太阳直射北半球且在该地的南方。所以直射点的纬度为75°-55°=20°;
 
3. C:太阳光线处在a位置,说明此地正是子夜24:00。而同时,国际标准时间即零度经线的地方时为20:00,。两地的时间相差4小时,经度也就相差4×15°=60°。而根据时间看,该地比0度经线的时间早,所以该地在0度经线的东边,所以是0°+60°=60°E。


定理:与直射点纬差相差多少度,正午太阳高度就比90°小多少度。

推论1:在太阳直射点的同侧,纬差相差多少度,正午太阳高度就相差多少度。

推论2:在极地附近的极昼期,与极点纬度相差多少度,子夜时的太阳高度就比 

极点相差多少度。(这里有个很重要的参照点——极点,因为极点上的太阳高 

度是一天24小时都相同,极点上正午太阳高度就是子夜太阳高度。让极点起好 

桥梁作用是较好理解和解决子夜太阳高度计算的关键。)


下图表示某地一天中两个不同时刻太阳光线与地面的夹角,据此判断1题。

 

 

1.该地的纬度位置是

   A70°N    B75°N    C70°S    D75°S


1.从图上的信息看,该地正午太阳高度为35°,子夜太阳高度为5°。子夜太阳的入射方向是北方,说明该地处在北半球高纬度地区;
2.给你个公式,有极昼的纬度,正午太阳高度与子夜太阳高度之和的一半,为太阳直射点的纬度。
在本题中,(35°+5°)/2=20°(N)
3.也可以列方程解应用题,设太阳直射点的纬度为X,研究地点的纬度为Y
   则有:
   ①  35°=90°-(Y-X)(正午太阳高度角计算公式)
   由于直射点的纬度和正好出现极昼、极夜的纬度互为余角,而我们的研究地点则处在刚刚出现极昼的纬度以上5个纬度
   ②  Y=90°-X+5°
  解①和②
   得X=20°N    Y=75°N
答:1.该地的纬度是75°N  2.这一天太阳直射在20°N纬线上。


解析:由该图太阳光线一天中两次方位(出现正北照射与正南照射)可知,太阳光线今日在此运动一整圆周,说明该地今日出现极昼现象。在正北照射过来的太阳高度数为5°,小于从正南方位照射过来的太阳高度角35°,又说明太阳从正南方位射来的线为该地正午,正北方位光线为日出日落时的太阳高度(但因为极昼,所以尽管日出日落,太阳高度仍大于0°)所以该地在“北半球北极圈内”(因为该地正午时,太阳在其南部照射过来)。
由此:设当地纬度为X°,太阳直射点纬度为Y°,根据正午太阳高度角公式得到:35°=90°-(X-Y)这是第一个式子。再次还是因为该地极昼,所以日出日落均为午夜24时,根据午夜太阳高度角公式得到5°=X+Y-90°这是第二个式子,联立两个式子,解得X=75°Y=20°,由刚才根据正午和日出日落太阳光线方位分析可知,该地一定为北半球,所以该地纬度是75°N 

1、一般说来,一地最小的太阳高度是0,即日出和日落时的太阳高度 2、这个公式很简单,因为正午太阳高度=90°-纬度差(纬度差是当地地理纬度与太阳直射地理纬度的差值,同半球纬度相减,异半球纬度相加) 子夜太阳高度与正午太阳高度正相反,即 子夜太阳高度=-正午太阳高度,这就是你那个公式了。 注意:纬度差不能用当地的地理纬度和太阳直射点的地理纬度直接相加。


 
下图是甲乙两地太阳高度变化曲线。左图反映的是甲地正午太阳高度的年变化,右图反映的是位于北半球的乙地在夏至日太阳高度的变化情况。读图回答:
http://imggzdl.cooco.net.cn/files/down/test/2011/dl/8/12808.jpg
1.甲图的纬度是
A.40°N  B.40°S  C.26.5°N  D.无法确定
2.乙地的经度是
A.75.5°N  B.80°N  C.5°E  D.5°W
【解析】甲地位于北半球,因为6月份正午太阳高度最大;同时最小正午太阳高度为13.5°,说明这里的纬度是90°-13.5°-23.5°=53°(N)
乙地23点40分(格林尼治时间)是子夜(地方时),说明这里的时刻要比0°经线要早20分钟,在其东面5°的地方;夏至日最子夜太阳高度为13.5°,说明它在北极圈北面13.5°的地方,为66.5°+13.5°=80°

在出现现极昼的地方,两地的子夜太阳高度之差等于两地的纬度之差
例如:图中的所求地为X,而此时是北半球的夏至日,因此可以这样来求
X-66.5度=13.5度-0度(即北极圈上的子夜太阳高度等于0度)
或者90度-X=23.5度-13.5度,(即北极点的子夜太阳高度等于23.5度)这两种计算方法同样可以求答案

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