高中地理必修一正午太阳高度的梳理

Question

高中地理必修一正午太阳高度的梳理

Answer 1

对于地球上的某个地点,太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角,专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角.太阳
高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素.
我们用h来表示这个角度,它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度.
太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化.太阳赤纬以δ表示,观测地地理
纬度用φ表示,地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式：
sin h＝sin φ sin δ＋cos φ cos δ cos t
日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的.日出日落时角度都为零度,正
午时太阳高度角最大.
正午时时角为0,以上公式可以简化为：
sin H＝sin φ sin δ＋cos φ cos δ
其中,H表示正午太阳高度角.
由两角和与差的三角函数公式,可得
sin H＝cos(φ－δ)
因此,
对于北半球而言,H＝90°－(φ－δ)；
对于南半球而方,H＝90°－(δ－φ).
还是举个例子来推导,假设春分日（秋分日也可,太阳直射点在赤道）
某时刻太阳直射(0°,120°e)这一点,120°e经线上各点都是正午
这点离太阳直射点的纬度距离当然是0度啦（因为就是自己嘛）
此时,（0°,120°e）的太阳高度角就是90°（因为直射它嘛）
另外一个观测点,（1°n,120°e）与太阳直射点的纬度差为1度
此时,这一点的太阳高度角为89°（涉及立体几何计算,我就不详细推导了）
聪明的你肯定知道,（1°s,120°e）与太阳直射点的纬度差也是1度
因此,当地的太阳高度角也是89°!right!