前后P地各有一次直射,此时正午太阳高度达最大值(H4),冬至日时正午太阳高度达最小值(H3)。正午太阳高度变化为:
角1大于角3,
夏至太阳光来自北方 90oa 冬至太阳光来自南方 4 90o-a表示直射点 3 1 2 26′S 离开回归线的距离 23o23o26′N 0o冬至 夏至 图2
③.北回归线地区:由图3可以看出,H1>H2>H3。夏至日达最大值(H1),冬至日达最小值(H3)。从夏至日到冬至日该地正午太阳高度由最大变为最小。
夏至 二分 冬至 正午太阳高度角 角3最小, 夏至 二分 冬至 夏至直射一次。其90o余时间太阳光来自
2 南方,正午太阳高a 3 1 度差值等于46o52′ 26′S 23o23o26′N 0o冬至 夏至 图3
正午太阳高度角
④.北回归线以北地区:由图4可以看出,H1>H2>H3。夏至日达最大值(H1),冬至日达最小值(H3)。从夏至日到冬至日该地正午太阳高度由最大变为最小。
二分 夏至 3 1 26′S 23o26′N 0o 23o图4
2 冬至 角3最小,夏正午太阳高度角 至最大。全年90o正午太阳光来自南方,正午
a 太阳高度差值
等于46o52′
冬至 夏至
⑤.北极圈地区: 由图5可以看出,H1>H2。夏至日达最大值(H1),冬至日达最小值等于0。
从夏至日到冬至日该地正午太阳高度由最大变为最小。
夏至出现极昼,正午太阳高度最大。全年正午太阳光来自南方,正午太阳高度差值等于46o52′
正午太阳高度角 46o52′ 夏至 1 66o34′N 二分 2 冬至 26′S 23o26′N 0o 23o图5
冬至 夏至
⑥.北极圈到北极点之间的地区: 由图6可以看出,H1>H2。夏至日达最大值(H1),冬至日达最小值等于0。从夏至日到冬至日前(等于0o)该地正午太阳高度由最大变为最小。 夏至前出现极昼,夏至正午太
夏至 阳高度最大。全
年正午太阳光
二分 来自南方,正午
1 2 太阳高度差值
26′S 2(90o-Φo) 23o26′N 0o66o34′N 23o图6
正午太阳高度角 XoY′ 冬至 春分 夏至 秋分
6
⑦.北极点地区:由图7可以看出,北极点地区春分到秋分出现极昼,太阳高度为一定值,夏至日等于23o26′
夏至正午太阳高
度最大。全年正
夏至 午太阳光来自南
方,正午太阳高度差值23o26′。
二分 1 a等于直射点的
26′S 地理纬度 23o26′N 0o66o34′N 23o图7
正午太阳高度角 23o26′ a 冬至 春分 夏至 秋分
根据上述分析可以看出,任一地点,一年中离太阳直射点所在纬度最近时,正午太阳高度达最大值,反之达最小值。北回归线及其以北地区,夏至日时正午太阳高度达一年中最大值,冬至日时达最小值;南回归线及其以北地区,冬至日时正午太阳高度达一年中最大值,夏至日时达最小值;南北回归线之间地区,太阳直射时正午太阳高度达一年中最大值,离太阳直射点所在纬度最远时达最小值。 ⑶太阳高度的日变化规律
①极点地区:极点地区的太阳高度在一天之内为一定值,如图曲线f,等于太阳直射点的纬度.
②非极点地区:非极点地区的太阳高度在一天之内是有变化的,地方时12点时太阳高度最大,注意三个地区。
③切点-极点之间地区(有极昼现象)如图曲线e,0点日出、24点日落,出现极昼,最小太阳高度和正午太阳高度之和等于直射点的纬度。
④切点地区(极昼圈上)如图甲曲线d, 0点日出、24点日落,刚出现极昼,正午太阳高度等于2倍直射点的纬度。
直射点地区(昼长夜短)如图甲曲线a,6点前日出,18后日落,昼长夜短,正午太阳高度等于90o
⑤赤道地区(昼夜等长)如图甲曲线b,6点日出,18日落,正午太阳高度等于90o-Φ直射点。
⑥非直射点半球地区(昼短夜长)如图甲曲线c,6点后日出,18前日落
⑦全球范围如图乙,图的中心为太阳直射点,全球太阳高度呈同心圆分布。通过该点的经线即太阳直射的经线(图中的ABOE在直射经线上),地方时是12点,在太阳直射的经线上,太阳高度相差多少度,纬度就相差多少度,据此可计算该经线上某一点的纬度数值(途中AB相差30°,则纬度差为30°);如果太阳直射赤道(图中的赤道和晨昏线一定始终互相平分),则赤道上太阳高度相差多少度,经度就相差多少度;如果太阳直射点不在赤道,则太阳高度相差多少度,经度的差值一定大于太阳高度的差值(MO两点太阳高度差30°小于MO两点的经度差)。通过该点的纬线即为太阳直射的纬线(15°N),其正午太阳高度为90度。正午太阳高度的分布规律从太阳直射的纬线向南北逐渐降低。以此推算该纬线上某一点的经度和地方时。
7
太阳高度 a b c d e f 0 6 12 18 15°N · D · · B A · · · O M 地方时
24 (某地区时)
图甲
图乙中太阳直射经线上太阳高度南北跨度为180度,当太阳直射赤道时,此经线最北点为北极,最南点为南极;太阳直射北半球时,北极点在最北点以南(图中D点),图上没有南极点;图中的最北点C最南点E在一组经线圈上。
例1、下图中,(a)图阴影表示黑夜,(b)图是(a)图所示日期“巴黎(东一区)的太阳高度随时间变化图”。据此回答4-5题。
太阳高度 900 600 300 00 0时
E ·图乙 75o1200E 12时 b
24时(东一区区时)
a
4:此时,太阳直射点的地理坐标是( )
A.23o26′N 120o0E B.23o26′N 120oW C.23o26′S 60oW D.23o26′N 60oW 5.在图(a)所示时刻,我国一旅行团抵达巴黎,此时( )
A.必须穿防寒冬衣 B.太阳位于西南地平线以上 C.太阳位于东南地平线以上 D.气温开始升高
【解析】4题,根据巴黎昼长夜短,可知左图中的极昼区域为北极点,极夜区域为南极点,120oE为子夜经线,可知60oW为直射经线。5题在图(a)所示时刻,北京时间为0点,巴黎为东一区,则巴黎时间为夏季某日下午19点,旅行团抵达巴黎时,气温应开始降低,太阳在下午7点钟方位,位于西南地平线以上。图解如下(图中的6点和18点方位讨论太过复杂(敬请方家指正),也可以通过排除法,下午的太阳不可能在东侧而选出B答案)
8
夏季日落西北 巴黎纬线 下午18点 北回归线 夏季正午阳光来自正南 【答案】:4D 5B
夏季日出东北
上午6点
昼夜长短的变化
【学法指导】要精心分析教材。学生精读课本,结合学校所在地,从时间和空间两方面去归纳总结,建议充分利用手绘地球光照图,分5个图(春分、5.1节、夏至、教师节、冬至)作图归纳北半球某地(学校所在地)的昼夜变化,并比较低中高纬度地带的昼夜变化率的大小,分析昼夜长短计算的基本规律(昼弧所跨的圆心角对应得时间长短),充分利用教材上20oN、40oN、60oN的昼长分别为:13h13′、14h51′、18h29′的规律,讨论分析:随纬度的增加,昼的变化幅度越来越大的特点 昼夜长短的变化规律
(1)利用昼夜弧长所跨的经度范围来计算
(2)利用日出日落的时间来计算
(3)同纬同长
(4)赤道昼长12小时,极昼、极夜的长度
(5)6月22日:20oN、40oN、60oN的昼长分别为:13h13′、14h51′、18h29′ 例4(2008年全国卷II)图3示意不同纬度四地白昼长度变化。完成1-3题
1.若该图表示上半年a、b两月(a月早于b月),则①、②、③、④四地纬度依次是
月份
b a 0
① 4 ②
8 图3
③
12
④
16昼长/时
A.66.5°N、66°N、40°N、40°S B.66.5°S、66°S、40°S、40°N C.66.5°N、66°N、0°、40°S D.66.5°S、66°S、0°、40°N 2.根据图中各地的白昼长度变化可知
A.a月内①——④各地的夜长均长于昼长 B.b月内①——④各地的昼长均长于夜长 C.③地较②地昼夜长短的年变幅大D.③地与④地之间的某一纬度上昼夜长短变化为零
3.①地在a月与b月的平均昼长变化Pa与Pb的关系应符合
9
A.0
【解析】1-2题:①②③三地的变化规律是:昼长小于12小时,且昼长在不断的增加,④地的变化规律是昼长大于12小时,且昼长在不断的减少,题干中ab两月在上半年a月早于b月,①②③在北半球(昼长不断的增加);④在南半球(昼长减少)。①②③的昼长均小于12小时,①的昼夜变化最大③地最小,所以,从①到③,纬度越来越低.ab月依次应是1、2月,3月份三地昼长应大于12小时。3题①地在a月的平均昼长变化Pa约3小时,①地在b月的平均昼长变化Pb约5小时,所以0 太阳周日视运动 太阳视运动:由于地球的自转,使得地球上的人觉得太阳每天都是东升西落的一种相对运动.太阳视运动轨迹图是以观测点为中心,目视太阳在天球上运行所形成的轨迹示意图。 地平圈:从观测者四周水平方向望去,天地相交的圆.是观测者位置地平坐标系统的赤道.不同位置的观测者地平圈不同.极点上的地平圈与赤道圈平行,赤道上的地平圈与赤道圈垂直.某一纬度上地平圈与赤道圈相交,交角为90度-纬度. 周日平行圈:由于地球自转,地面上的观测者看到天体于一恒星日内在天球上自东向西绕天轴 (地轴无限延伸)旋转,沿着与赤道平行的小圆转过一周。这个圆称为天体的周日平行圈。这种直观的运动称为天体的周日视运动。周日视运动是一切天体最显著的视运动。 1、 太阳照射方向和日影的方向 (1)、正午太阳照射方向和日影方向的年变化 ①.北回归线以北地区 一年中(有光照情况下),正午太阳最高总在正南,正午日影朝正北.(北影) ②.南回归线以南地区 一年中(有光照情况下),正午太阳最高总在正北,正午日影朝正南. (南影) ③.回归线之间:正午日影6月22日朝正南,12月22日朝正北 ④.北极点日影总朝正南(南影), 南极点日影总朝正北(北影). 分析关键:正午日影方向的年变化关键是抓住直射点的位置,直射点以北的地区为北影,直射点以南的地区为南影 (2)、日出日落时太阳照射方向和日影方向的年变化 ①.直射在北半球时 日出东北影朝西南 日落西北影朝东南 ②.直射在南半球时 日出东南影朝西北 日落西南影朝东北 ③.直射在赤道上时 日出正东影朝正西 日落正西影朝正东 N W E N W E S (3)、太阳照射方向和日影方向的日变化 把正午的日影方向、日出日落方向结合起来描述。 S 10