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正午太阳高度的变化
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1.图示正午太阳高度
正午太阳高度就是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地子午线时的太阳高度。
2.正午太阳高度的概念与测量
正午太阳高度是各地一日内最大的太阳高度，即地方时为12时的太阳高度。
可利用“立竿见影”的方法进行正午太阳高度的测量与计算。如图所示，已知图中杆高为h，当太阳从3位置照射时的影长为l，则该日正午太阳高度H可通过公式计算：tanH=h/l。
规律总结：“立竿见影”，近大远小，来增去减
3．正午太阳高度的时空变化规律
正午太阳高度示意图的判读
1．太阳方位判读
若冬、夏季正午太阳都位于南方，说明位于北回归线以北；若冬、夏季正午太阳都位于北方，说明位于南回归线以南；若冬、夏季正午太阳的方向不同，则位于赤道到回归线之间。如图：①地位于赤道，②地位于南半球，③④地位于北半球。
2．不同纬度正午太阳高度年变化最大值
(注：X°均为当地的地理纬度)
根据冬、夏至的正午太阳高度之差即可判断所处的纬度，如图，正午太阳高度之差为47°，即可判断位于回归线至极圈之间。同时也可应用于太阳能的调节幅度，如赤道和回归线之间，一年中太阳能的调节幅度即为X°＋23.5°，回归线到极圈之间调节幅度为47°。
3．正午太阳高度数值运用
可以结合正午太阳高度角公式来计算当地的纬度。有时不需要具体的纬度，也可以根据数值粗略地判断，如图，A地一年中有两次正午太阳高度为90°，最小值出现在夏至日，说明位于赤道附近；B地冬至日的正午太阳高度为0°，说明为恰好出现极夜，即为北极圈；C地位于中纬度地区。
下图中a、b两条曲线为太阳高度日变化曲线。回答(1)～(2)题。
(1)若m为北京时间8∶40，且a、b两条曲线分别表示QP两地某日太阳高度日变化情况。则 (　　)
A.Q地昼长小于12小时 B.P地该日正午旗杆影长为零
C.Q地一定位于北半球 D.P地一年中有两次太阳直射
(2)若a、b两条曲线分别表示X、Y两地某日太阳高度日变化情况。则 (　　)
A.X、Y两地纬度值相同 B.X、Y两地昼长相同
C.X、Y两地处在同一经线上 D.X、Y两地太阳高度相同
【答案】(1)D　(2)C
【精细解读】第(1)题，从已知条件分析，曲线a对应Q地，曲线b对应P地，且图中Q地太阳比P地早升晚落，说明Q地昼长较长。同时，P地太阳在北京时间8∶40升起，在14∶40太阳高度达最大值，可得出其昼长为12小时，Q地昼长大于12小时。在Q地昼夜不等长的情况下，昼长为12小时的P地只能在赤道上，赤道在一年中有两次太阳直射。第(2)题，图中a、b两条曲线所对应的太阳高度最大值相同，即正午太阳高度相同，因此排除D项。同时，在同一天，正午太阳高度相同的地方，有两种情况：一是位于同一纬线上，而同一纬线上的点昼夜长短应该相同，从图中太阳升落时间来看，X地昼长比Y地长，因此排除A、B项；二是两地分别位于直射点的南北两侧，且与直射点的纬度差相等，如图1所示，这种情况下，X、Y则位于同一经线上。
1.高考刚结束，小明同学到我国某省进行为期半个月的旅游。旅游期间，小明既领略了高原风光，又穿越了高山峡谷，还参观了橡胶园。某天的下午1点20分，太阳直射小明头顶。此时他可能位于(　　)
A．23°N,100°E　　 B．23°N,120°E
C．24°N,100°E D．24°N,120°E
【答案】A
住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为华北某低碳社区(40°N)住宅景观设计示意图。读图，回答2～3题。
2．仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
3．为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
【答案】2.C　3.D
【解析】第2题，根据华北地区太阳能热水器在屋顶朝南安装的位置特点可推断，四幅图的右侧均为南方。房屋门前(南侧)为了保证夏季有树荫，冬季有较好的阳光，宜选择落叶阔叶树；房屋后面(北侧)需要防冬季风的侵袭，宜选择冬季枝叶茂密的常绿针叶树。
第3题，北半球冬季，太阳直射南半球，我国华北地区处于一年中正午太阳高度较小的季节。先根据正午太阳高度计算公式H＝90°－|φ－δ|(其中H为正午太阳高度，φ为某地的纬度，永远取正值，δ为太阳直射点所在纬度，与该地在同一半球时取正值，不同半球时取负值)，计算得出冬至日正午太阳高度＝90°－|40°＋23.5°|＝26.5°，然后算出其余角为63.5°，就是热水器最佳安装角度。
近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境条件显著改善。请读下图，运用以下公式及相关知识回答1-3题。
某地正午太阳高度的大小：H＝90°-∣φ-δ∣式中：H为正午太阳高度；φ为当地纬度，取正值；δ为太阳直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。②tan35°≈0．7 tan45°≈1 tan60°≈1．732
1.房地产开发商在某城市（北纬30°）建了两幢商品住宅楼（上图），某户居民买到了北楼一楼一层的一套房子。请问，该房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是:
A. 1个月 B. 3个月 C. 6个月 D. 9个月
2.为避免纠纷，房地产开发商在建楼时，应该使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被阳光直接照射。那么在两幢楼房间距不变的情况下，南楼的高度最高约为:
A. 20米 B. 30米 C. 40米 D. 50米
3.若其中某房主欲安置一台太阳能热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需根据太阳高度的变化随季节调整倾角，那么日照图与热水器安置方式不合理的是:
【答案】1.C 2.B 3.D
2.根据提供的公式先算出当地一年中最低的正午太阳高度角为90°-（30°+23．5°）=36．5°，与提供的tan35°=0．7最接近，由楼间距不变（40米）可计算出南楼的高度约40×tan35°，即约为30米。
3.为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光线与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为互余（两者相加等于90°），即结合日照图所反映的时间，求出对应太阳直射点的纬度，再进一步计算该地此时的正午太阳高度，就可以推出吸热板与楼顶平面的夹角刚好等于直射点与所在地的纬距。
某开发商分别在北京(约40°N)和福州(约26°N)开发了两个楼盘。两地各有朝向和楼高相同的户型结构如乙图所示。读图，完成4～5题。
4．冬季，卧室采光条件最好的是(　　)
A．北京北卧室 B．福州南卧室
C．北京南卧室 D．福州北卧室
5．在上级部门对两地小区楼盘规划设计图(甲图)审批时，几乎相同的设计在北京却没有通过，被要求最终修改的方案可能是(　　)
A．扩大南北楼的楼间距 B．缩小南北楼的楼间距
C．降低南侧楼房的高度 D．降低北侧楼房的高度
【答案】4.B　5.C
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