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高中地理知识讲解-太阳的视运动、太阳高度角、地方时

时间:2021-02-12  归属:地理试题解析

知识点

不同的季节,太阳视运动轨迹不同,即日出、日落的方位不同。以北半球为例,日出日落方向为:

①夏半年(春分-夏至-秋分):东北日出、西北日落;

②冬半年(秋分-冬至-春分):东南日出、西南日落;

③春分/秋分:正东日出、正西日落。

另外,还有如下三个规律:

①南半球的日出、日落方位,与北半球相同;

②北半球的太阳视运动轨迹,向南偏移;

③南半球的太阳视运动轨迹,向北偏移。

高中地理——每日讲1题(太阳的视运动、太阳高度角、地方时)

图1 太阳的视运动轨迹

正午太阳高度角,指的是正午的太阳光线与地平面的夹角,计算公式为:

α = 90° - | β - γ |

其中α为正午太阳高度角,β为观察者所处的纬度,γ为太阳直射点的纬度。

注意:β-γ表示的是观察者与太阳直射点的“纬度差”,遵循“同减异加”的计算方法,即当观察者与太阳直射点位于同一半球时,用减法;当位于不同半球时,用加法。

高中地理——每日讲1题(太阳的视运动、太阳高度角、地方时)

图2 正午太阳高度角α示意图


例题

44、下图为我国某地夏至、冬至的太阳视运动轨迹,0为观察者所在位置,A、B、C、D为地平面的四个方位,E、F为正午时太阳的位置,EO⊥CA。

高中地理——每日讲1题(太阳的视运动、太阳高度角、地方时)

 

(1)图中A、B、C、D中,表示南方的是_____。

(2)O点的纬度是_______。

(3)某日,O点的正午太阳高度角为66°34′,日落时刻为北京时间18:16,则太阳直射点的纬度为_____,O点的经度为_____。

答案:(1)A

(2)23°26′N

(3)0°;116°E

精讲精析:(1)分析太阳视运动轨迹。①我国位于北半球,因此太阳视运动轨迹向南倾斜;②图中的太阳视运动轨迹向右(A点方向)倾斜,因此A点表示南方。

(2)分析O点的纬度。①EO⊥CA,即表示O点正午太阳高度角为90°。E点所在的太阳视运动轨迹,在O点的东北日出、西北日落,因此E点所在的太阳视运动轨迹,为夏至。②正午太阳高度角=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度|。夏至时,太阳直射北回归线,即太阳直射点纬度为23°26′N,则当地纬度也为23°26′N时,正午太阳高度角=90°-|23°26′N-23°26′N|=90°,满足EO⊥CA,即O点的纬度为23°26′N。

(3)根据地方时,计算经度。①太阳高度角=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度|,即66°34′=90°-|23°26′N-太阳直射点纬度|,由此可以求得,太阳直射点纬度为0°,即太阳直射赤道,此时为春分或秋分;②春分或秋分时,全球昼夜等长,即6:00日出,18:00日落;②因此,日落时,该地的地方时为18:00,北京时间为18:16,北京的经度为120°E。该地的地方时比北京小,因此在北京的西侧,根据“东加西减”,经度计算用减法。则该地的经度为:120°E-(18:16-18:00)&pide;4=116°E。


总结

本节例题的难度较大,解题思路为:①根据北半球太阳视运动轨迹的偏转方向,确定方位;②根据正午太阳高度角的计算公式、夏至时太阳直射点的纬度,分析夏至太阳高度角为90°时,O点的纬度;③根据正午太阳高度角的计算公式,计算太阳直射点的纬度(赤道),并分析此时的季节(春分或秋分),进而确定日落的地方时(18:00);④将日落的地方时(18:00)与日落的北京时间(18:16)对比,确定该地的方位(北京的西侧),并根据“东加西减”的规则,计算该地的经度。

已知地方时,求经度,计算方法为:

①判断东、西方向。根据两地的地方时,地方时数值较大的地区,位于东面;较小的位于西面;

②计算经度。采用“东加西减”的计算方法,即计算东边地区的经度用加法,计算西边的则用减法。时间每间隔1小时,经度间隔15°(每间隔4分钟,经度间隔1°)。

高中地理——每日讲1题(太阳的视运动、太阳高度角、地方时)

图3 世界24个时区的分布


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