Question

下圖中虛線所在平面是地平圈，A、B、C是三個(gè)不同地點(diǎn)同一天太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)狀況圖，回答問(wèn)題。

(1)圖A觀測(cè)點(diǎn)的地理緯度可能為 (　　)

A．90°N　　　　　　　　　　　　　 B．70°N　　

C．69°N　　　　　　　　　　　　　 D．60°34′N(xiāo)

(2)此時(shí)太陽(yáng)直射____________(緯度)。

(3)圖B觀測(cè)點(diǎn)地理位置為_(kāi)___________，其太陽(yáng)高度等于____________，B點(diǎn)一年內(nèi)最大太陽(yáng)高度可達(dá)____________。

(4)圖C觀測(cè)點(diǎn)位于____________(南、北)半球，太陽(yáng)從____________方向升起，____________方向落下，晝長(zhǎng)比12小時(shí)____________(長(zhǎng)、短)。

(5)當(dāng)黃赤交角為0°時(shí)，請(qǐng)你在C圖中用虛線畫(huà)出此緯度12月22日太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)路線。

 

Answer 1

(1)C　(2)21°N

(3)北極點(diǎn)(90°N)　21°　23°26′

(4)北　東北　西北　長(zhǎng)

(5)圖略(太陽(yáng)正東升、正西落，正午時(shí)太陽(yáng)位于正南方)。

揚(yáng)州市某中學(xué)地理研究性學(xué)習(xí)小組在O地點(diǎn)進(jìn)行太陽(yáng)高度角的測(cè)定。下圖是其觀測(cè)示意圖，MN弧是測(cè)桿陰影端點(diǎn)的連線。讀圖完成下列問(wèn)題。

(1)圖中哪條線段可反映出當(dāng)?shù)厮�處的�?jīng)線？為什么？

(2)若陰影OP的長(zhǎng)度正好為一年中的最小值，此時(shí)測(cè)得太陽(yáng)高度角為β。請(qǐng)推出該學(xué)校地理緯度δ的計(jì)算公式：δ＝________。

(3)結(jié)合上題分析，3月21日，該學(xué)校某教學(xué)樓(高度為H米)的影長(zhǎng)為_(kāi)_______米；為了充分利用太陽(yáng)能，該日該教學(xué)樓安裝的太陽(yáng)能熱水器與地面的夾角為_(kāi)_______。

本題考查正午太陽(yáng)高度的計(jì)算與應(yīng)用。第(1)題，根據(jù)圖示可知在MN弧上，P點(diǎn)距O點(diǎn)最近，即OP為測(cè)桿陰影一天中最短時(shí)的影子，此時(shí)該地地方時(shí)為12時(shí)，OP為正午日影，指示南北方向，故能反映出當(dāng)?shù)厮�處的�?jīng)線。第(2)題，當(dāng)陰影OP的長(zhǎng)度為一年中的最小值時(shí)，說(shuō)明此時(shí)為北半球夏至日，根據(jù)正午太陽(yáng)高度的公式可以計(jì)算出該學(xué)校地理緯度δ。第(3)題，由于夏至日該地的太陽(yáng)高度角為β，因此春分日的正午太陽(yáng)高度角為β－23°26′，由此可計(jì)算出樓的影長(zhǎng)、太陽(yáng)能熱水器與地面的夾角。

(1)OP線。OP是最短的陰影，應(yīng)為正午時(shí)刻太陽(yáng)位于正南方時(shí)照射下的陰影，因此指示南北方向。

(2)90°－(β－23°26′)或113°26′－β

(3)Hcot(β－23°26′)　113°26′－β

 

由圖A太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡可知觀測(cè)點(diǎn)所在緯線圈剛好出現(xiàn)極晝，正午太陽(yáng)高度為42度，根據(jù)正午太陽(yáng)高度計(jì)算公式及剛好出現(xiàn)極晝極夜的緯度與直射點(diǎn)緯度呼吁，可算出觀測(cè)點(diǎn)緯度與直射點(diǎn)緯度。

圖B的太陽(yáng)高度終日不變，應(yīng)為極點(diǎn)，等于直射點(diǎn)緯度。

圖C，正午太陽(yáng)位于正南天，可知該地位于北半球，從圖中可讀出太陽(yáng)從東北升，西北落，周長(zhǎng)夜短。

當(dāng)黃赤交角為0°時(shí)，太陽(yáng)終年直射赤道，每天，太陽(yáng)都從正東升，正西落。正午太陽(yáng)方位不變。