知识点：

　　正午太阳高度角
　　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”。当地距离太阳直射点越近，正午太阳高度角越大。
 

正午太阳高度角示意图

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例题

下图为6月22日、12月22日地球表面甲、乙、丙、丁四地的正午太阳高度。读图回答3~4题。

3、按地球自转线速度由大到小，依次是（ ）
A. 甲、乙、丙、丁
B. 乙、丙、丁、甲
C. 丙、丁、甲、乙
D. 丁、甲、乙、丙
4、自北向南，依次是（ ）
A. 甲、乙、丙、丁
B. 甲、丙、丁、乙
C. 丁、乙、丙、甲
D. 甲、丙、乙、丁

答案：B、D

精讲精析：（1）分析夏至时各地的纬度位置。①正午太阳高度（角）=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度|，6月22日为夏至，太阳直射北回归线（23°26′N）；②距离太阳直射点越近，正午太阳高度角越大。图中黑色柱状代表夏至的正午太阳高度角，由大到小为：丙>甲>乙>丁，即与北回归线的距离由近到远，依次为：丙>甲>乙>丁；③此时北半球的各地中，北回归线的正午太阳高度角最大，为90°（即图中的丙）；北极点的最小，为23°26′。而图中丁地太阳高度角（15°左右）<23°26′，因此丁地肯定不位于北半球（位于南半球）；④根据公式，15°=90°-|丁-23°26′N|，并且丁位于南半球，因此丁地的纬度为52°S左右。
（2）分析冬至时各地的纬度位置。①冬至时太阳直射南回归线（23°26′S），图中白色柱状，代表冬至时的正午太阳高度角，由大到小为：乙>丁>丙>甲，即与南回归线的距离由近到远依次为：乙>丁>丙>甲；②此时南半球的各地中，南回归线的正午太阳高度角最大（90°）；南极点的最小，为23°26′。而图中甲地太阳高度角（5°左右）<23°26′，因此甲地肯定不位于南半球（位于北半球）；③根据公式，5°=90°-|甲-23°26′S|，并且甲地位于北半球，因此甲地的纬度大约为62°N。
（3）计算乙地的纬度。①夏至时，乙地的太阳高度角45°=90°-|乙-23°26′N|，可得乙地纬度可能为68°N或22°S；②冬至时，乙地的太阳高度角非常接近90°，即乙地的纬度非常接近南回归线（23°26′S），因此最终确定乙地的纬度为22°S。
（4）分析地球自转的线速度。①甲乙丙丁四地的纬度依次为：62°N、22°S、23°26′N、52°S；②纬度越低（越靠近赤道），自转的线速度越大，因此四地线速度从大到小（纬度从低到高）因此为：乙、丙、丁、甲，选项B正确；③因此自北向南依次为：甲、丙、乙、丁，选项D正确。

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总结

• 地球自转的角速度、线速度

本节例题的难度很大，解题思路为：①根据正午太阳高度角的计算公式，夏至北半球、冬至南半球的正午太阳高度角范围都是23°26′~90°，因此夏至时不在此范围内的，一定不在北半球（冬至时不在此范围内的，一定不在南半球），进而计算丁地和甲地的纬度；②正午太阳高度角为90°时，太阳直射，进而确定甲地的纬度（位于北回归线上）；③根据夏至的太阳高度角，计算乙地可能的两个纬度，并根据冬至时的太阳高度角（很接近90°，因此纬度很接近南回归线），进而确定乙地的纬度；④根据各地的纬度，分析各地地球自转的线速度（纬度越低、线速度越大）。
地球围绕地轴自转，自转方向为自西向东。地球上纬度不同，角速度（单位时间内转过的角度）和线速度（单位时间内走过的长度）也会不同：
①角速度：南极点、北极点的角速度为0，其他地区的角速度都相等（15°/h）；
②线速度：从赤道向两极，线速度逐渐降低，赤道为1670km/h，南北纬30°为1447km/h，南北纬60°为837km/h，南极点北极点为0。

图2 地球自转的角速度、线速度

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