太阳直射点纬度(太阳直射点公式)

学习点

1.正午太阳的高度角

中午太阳的高度角是指当地时间12:00时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测者的纬度有关。计算公式如下:

α = 90 - | β - γ |

其中α为正午太阳的高度角，β为观测者的纬度，γ为阳光直射点的纬度。观测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，计算要转换成加法，例如:40n-23 26’s = 63 26’。

图1中午太阳的高度角

2.太阳能电池板的最佳角度

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和太阳能电池板角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

答案:C，D

详细分析:(1)判断图中南北方向。①本区纬度为40 N，而直射点纬度为23° 26′N ~ 23° 26′S，即直射点一直位于本区南部；②屋顶的太阳能要朝向太阳的方向，所以太阳能的方向是南，即图中右侧为南，左侧为北。

(2)分析树种的选择。①落叶阔叶林夏季枝叶丰富，冬季只有枝条；常绿阔叶林一年四季枝叶丰富；②夏季天气炎热，太阳位于南方，所以房屋南面的树木要枝叶丰富，以遮挡阳光，所以两棵树都符合条件；③冬天冷，房子南边的树要稀疏，得到的阳光要多，所以南边应该是落叶阔叶林；我国冬季盛行西北风，北方要种植枝叶繁茂的树木，所以是常绿阔叶林。总的来说，落叶阔叶林宜种植在南侧，夏季乘凉，冬季采光；北侧要种常绿阔叶林，冬天可以避风。

(3)判断冬季太阳能的角度。①当太阳光线垂直于太阳能电池板时，太阳能的加热效果最好，此时太阳高度角+太阳能电池板角度= 90°；②冬至期间，太阳直射北回归线时，太阳高度角= 90°-| 40° N-23° 26′s | = 26° 34′，则太阳能电池板角度= 90°-太阳高度角(26° 34′)= 63° 26′；③同样，在秋分，太阳直射赤道时，太阳的高度角为50°，太阳能电池板的最佳角度为40°。从秋季到立冬再到冬至，可以推断出初冬太阳能电池板的最佳角度在40° ~ 63° 26′之间，估计值为52°；④整个冬季中，冬至的太阳高度角最小，太阳能电池板的角度最大；初冬时，太阳的高度角最大，太阳能电池板的最佳角度最小。因此，在整个冬季，太阳能电池板最合适的角度应该是52° ~ 63° 26′，所以选项D是正确的。

摘要

阳光直射点的移动

由于地球自转平面(赤道面)与公转平面(黄道面)有一个夹角:黄赤交角(23° 26′)，在一个回归年(365°上5: 48: 46)，太阳直射点在23° 26′n ~ 0 ~ 23° 26′s之间来回移动，如下图所示。

①夏半年(春分-夏至-秋分)，阳光直射的点从赤道开始，向北移动到北回归线，再回到赤道南。北半球各地白天长，夜晚短，极端日出现在北极附近。

②冬半年(秋分-冬至-春分)，阳光直射的点从赤道开始，先南移到北回归线，再北回到赤道。北半球各地白天短，夜晚长，极夜出现在北极附近。