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第11课时正午太阳高度的变化四季更替和五带划分
课程标准:结合实例,说明地球运动的地理意义。
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知识导图
1.结合图示材料,掌握太阳高度角和正午太阳高度的概念和区别。
2.通过图像和给定的区域,综合分析正午太阳高度的分布及变化规律,学会计算正午太阳高度。
3.正确理解正午太阳高度变化在人类生产、生活中的合理应用。
一、正午太阳高度的变化
1.太阳高度角和正午太阳高度
(1)太阳高度角
太阳光线与地平面之间的夹角(即太阳在当地的仰角),叫作太阳高度角,简称太阳高度(如图甲所示)。在太阳直射点上,太阳高度是90°;在晨昏线(圈)上,太阳高度是0°。
(2)正午太阳高度
一天中太阳高度最大值出现在正午,称为正午太阳高度(如图乙所示)。
2.正午太阳高度的变化规律
(1)请在上图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。
答案
(2)纬度变化规律
同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减;距离太阳直射点所在的纬线越远,正午太阳高度越小,距离越近,则越大。
①夏至日:正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减;北回归线及其以北各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值,南半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中c折线所示。
②冬至日:正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减;南回归线及其以南各纬度正午太阳高度达到一年中的最大值,北半球各纬度正午太阳高度达到一年中的最小值。如图中a折线所示。
③春、秋分日:正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。如图中b折线所示。
(3)季节变化规律
太阳直射点向本地所在纬线移来,则正午太阳高度增大,移去则减小。如图所示:
二、四季更替和五带划分
1.四季更替
(1)成因
(2)划分(以北半球为例)
类型
范围
春季
夏季
秋季
冬季
天文四季
过渡季节
一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节
过渡季节
一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节
气候四季
3、4、5月
6、7、8月
9、10、11月
12月和次年1、2月
2.五带划分
(1)划分依据:太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
(2)五带划分
知识链接
1.太阳高度的日变化规律
(1)极点地区:在极昼期间,极点上的太阳高度在一天内无变化,其太阳高度等于太阳直射点的纬度。如图:直射点纬度=H1。
(2)非极点地区
2.图示法记忆不同区域的正午太阳高度年变化规律
(1)回归线之间:正午太阳高度最大值为90°,每年有两次太阳直射现象,即一年中有两个正午太阳高度最大值。如下图所示。
(2)回归线上:正午太阳高度最大值为90°,一年中只有一次太阳直射现象,即一年中只有一个正午太阳高度最大值,如下图所示。
(3)回归线至极点之间:正午太阳高度最大值小于90°,一年中只有一个正午太阳高度最大值,如下图所示。
知识链接二十四节气图判读
(1)二十四节气
春雨惊春清谷天,
夏满芒夏暑相连。
秋处露秋寒霜降,
冬雪雪冬小大寒。
上半年来六廿一,
下半年是八廿三。
(2)基本规律
①任意相邻的两个节气,时间上相隔约15天。
②相对于夏至或冬至对称的两个节气,太阳直射点大致位于同一纬度。对任何一地,此两天日出日落方位、正午太阳高度、昼夜长短等均相同。如芒种与小暑、立冬与立春。
重点正午太阳高度及应用
1.正午太阳高度的计算方法
公式:H=90°-两点纬度差。
说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球,则两点纬度“大数减小数”;两点分属南北不同半球,则两点纬度相加。如下图所示:
当太阳直射B点(10°N)时,A点(40°N)正午太阳高度:H=90°-AB纬度差=90°-(40°-10°)=60°。C点(23°26′S)正午太阳高度:H=90°-BC纬度差=90°-(10°+23°26′)=56°34′。
2.正午太阳高度的年变化幅度
(1)南北回归线之间:纬度越高,正午太阳高度年变化幅度越大(由23°26′增大到46°52′),赤道上为23°26′,回归线上为46°52′。
(2)回归线与极圈之间:各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为46°52′)。
(3)极圈以内地区:纬度越高,正午太阳高度年变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′),极圈上为46°52′,极点上为23°26′。
3.正午太阳高度的应用
(1)确定地方时
当某地太阳高度达一天中最大值时,就是一天的正午时刻,此时当地的地方时是12时。
(2)判断所在地区的纬度
当太阳直射点位置一定时,如果知道当地的正午太阳高度,就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度,正午太阳高度就相差多少度”的规律,求出当地的地理纬度。
(3)确定房屋的朝向
为了获得最充足的太阳光照,各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。
①北回归线以
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