电渗流公式(完整版)正午太阳高度的变化规律及其计算

2020年10月13日发(作者：方辅)
正午太阳高度的变化规律及其计算
1．太阳高度与正午太阳高度
太阳相对于地平面的高度角叫太阳高度，太阳高度的最大值为90°。
正午太阳高度就 是一天中最大的太阳高度，也就是太阳直射当地经线时的太阳高度，此时当地的地
方时为12时。
太阳高度的全球分布规律：由直射点向四周递减，直至晨昏圈上为0°，呈同心圆分布。
太阳高度的日变化：极点上，在极昼期间，太阳高度在一天之内没有变化，其太阳高度始终等于
太阳直射 点的纬度，如下图甲；
非极点地区，太阳高度在一日之内是有变化的，一天之内有一 个最大值，即当地的正午太阳高度，
如下图乙。


2．正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度变化规律
同一时刻，从太阳直射点向南北两侧递减；同一地点，离太阳直射点所在纬线越近，正午太阳高度角
越大 ，“点近角大、点远角小”；纬度相差多少度(1°)，正午太阳高度角就相差多少度(1°)。具体如下表：
节气
春分
夏至
秋分
冬至
归纳
太阳直射点
赤 道
北回归线
赤道
南回归线
正午太阳高度的纬度变化
赤道正午太阳高度 为90°，由赤道向南北两极递减
北回归线正午太阳高度为90°，由北回归线向南北两侧递减
赤道正午太阳高度为90°，由赤道向南北两极递减
南回归线正午太阳高度为90°，由南回归线向南北 两侧递减
太阳直射点所在纬度正午太阳高度为90°，距离太阳直射点所在
纬 线越近，正午太阳高度角越大，越远则正午太阳高度角越小

(2) 正午太阳高度的季节变化
纬度地带
北回归线及
其以北地区
南北回归线
之间的地区
南回归线及
其以南地区
正午太阳高度的变化
北 半球冬至日后逐渐增大，北半球夏至日达到一年中最
大值，然后又逐渐缩小，到北半球冬至日达到一年中 最小值
一年中有两次太阳直射，直射时正午太阳高度最大
南北回归线上
一年中有一次太阳直射，直射时正午太阳高度最大
北半球冬至日达到一年中最大值，然后又逐渐缩小，到
北半球夏至日达到一年中最小值


3．正午太阳高度的计算
某地正午太阳高度的大小，可以用下面的 公式来计算：H＝90°－|φ－δ|。其中H为正午太阳高
度数，φ为当地地理纬度，永远取正值，δ 为直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。
在实际的解题中，许多时候并不需 要运用此公式。由于在某地点正午太阳高度与直射点太阳高度差
值等于它们的纬度差，所以利用下面公式 计算更为方便；某地正午太阳高度角H＝90°－δ，其中δ为某
地与太阳直射点的纬度差。
如图所示：当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度是H＝90°－δ＝90°－(40°－10°)＝60°。
当太阳直射B点时，C点的正午太阳高度是
H＝90°－δ＝90°－(10°＋23.5°)＝56.5°。
极昼时寒带地区子夜太阳高度＝(所求地点纬度＋
太阳直射点纬度)－90°。
注意：两地纬度差的求法：①若太阳直射点与所求地点
处于同一半球时，纬度差等于大数减去小数；若两地分属不同
的半球，则两地纬度差就是两地的纬度数之和。②若所求出的正
午太阳高度角等于0°，说明该纬度出现极夜现象，且处于极夜
的界线上；若所求正午太阳高度为负值，说明该地是极夜地区。
【例1设M(0°，30°E)，N(23°26′S,30°E)两地正午太阳高
度分别为Hm和Hn，判断下列四项中正确的是( ) B
A．Hm和Hn不可能在同一天达到最小值 B．每年有某一时刻Hm＝Hn
C．每年约有6个月Hm>Hn D．任何时候都是Hm≥Hn
图示法记忆正午太阳高度的纬度变化规律和季节变化规律：


二分二至日正午太阳高度的纬度分布
如上图中，当a、c值相差20°时，该地的纬度值是( ) B
A．23°N B．63°N C．43.5°N D．27°N