太阳直射点纬度(太阳直射点公式)

学习点

1.正午太阳高度角

中午太阳的高度角是指当地时间12:00太阳光线与地平面的夹角(下图中的α)。太阳的高度角与太阳直射点的位置和观察者的纬度有关。计算公式如下:

α = 90 - | β - γ |

其中α为正午太阳高度角，β为观测者纬度，γ为太阳直射点纬度。观察者离太阳直射点越近，中午太阳的高度角越大。在计算中，β-γ代表两地的纬度差。当β和γ不在同一个半球时，计算应转化为加法，例如:40n-2326′s = 6326′

图1中午太阳高度角

2.太阳能电池板最佳角度

当太阳光垂直于太阳能电池板时，光能利用率最高。此时，太阳高度角α和太阳帆板角β是互补的，即α+β= 90°。

图2太阳能电池板的最佳角度

例子

图3示例

回答:C，D

阐述:(1)判断图中南北方向。①本区纬度为40 N，阳光直射点纬度为23° 26′N ~ 23° 26′s，即阳光直射点始终位于本区南部；②屋顶的太阳能要面向太阳的方向，所以太阳能的方向是南方，也就是图中右侧是南方，左侧是北方。

(2)分析树种选择。①落叶阔叶林夏季枝叶丰富，冬季仅留枝；常绿阔叶林一年四季枝叶丰富；②夏天天气炎热，太阳位于南方，所以房子南边的树要有丰富的枝叶遮挡阳光，所以这两种树符合要求；③冬天天气寒冷，所以房子南边的树要稀疏，阳光要多，所以南边要有落叶阔叶林；冬天，中国盛行西北风。此时北方宜种植枝叶茂盛、防风的树木，故为常绿阔叶林。总的来说，应该在南侧种植落叶阔叶林，夏天享受凉爽的天气，冬天透光。冬季应在北侧种植常绿阔叶林，以御风。

(3)判断冬季太阳能的角度。①太阳光垂直于太阳能板时，太阳能的加热效果最好，太阳能高度角+太阳能板角度= 90°；②冬至时太阳直射北回归线，当太阳高度角为90°-| 40° N-23° 26′s | = 26° 34′时，则太阳帆板角为90°-太阳高度角(26° 34′)= 63° 26′；(3)同样，在秋分，太阳直射赤道。此时太阳的高度角为50°，太阳能电池板的最佳角度为40°。从秋分至立冬至冬至，可以推断立冬太阳能电池板的最佳角度在40° ~ 63° 26′之间，估计为52°；④整个冬季，冬至的太阳高度角最小，太阳能电池板的角度最大；立冬时，太阳高度角最大，太阳能电池板的最佳角度最小。因此，在整个冬季，太阳能电池板的最合适角度应为52° ~ 63° 26′，因此选项D是正确的。

摘要

太阳直射点的运动

因为地球的旋转面(赤道面)和公转面(黄道面)之间存在夹角:黄色和赤道面的交角(23° 26′)，在热带年份(365° 5:48:46)，太阳直射点从北纬23° 26′到0° 23° 26′来回移动，如下图所示。

①夏季半年(春分-夏至-秋分)，太阳直射点从赤道开始，先向北移动到北回归线，再向南返回赤道。北半球各地昼长夜短，北极附近出现极端日。

②冬半年(秋分-冬至-春分)，太阳直射点从赤道开始，先向南移动到北回归线，再向北返回赤道。北半球所有地区白天较短，夜晚较长，北极附近出现极夜。

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