Question

下圖中虛線所在平面是地平圈，A、B、C是三個不同地點(diǎn)同一天太陽視運(yùn)動狀況圖，回答問題。

(1)圖A觀測點(diǎn)的地理緯度可能為 (　　)

A．90°N　　　　　　　　　　　　　 B．70°N　　

C．69°N　　　　　　　　　　　　　 D．60°34′N

(2)此時太陽直射____________(緯度)。

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

(4)圖C觀測點(diǎn)位于____________(南、北)半球，太陽從____________方向升起，____________方向落下，晝長比12小時____________(長、短)。

(5)當(dāng)黃赤交角為0°時，請你在C圖中用虛線畫出此緯度12月22日太陽視運(yùn)動路線。

 

Answer 1

(1)C　(2)21°N

(3)北極點(diǎn)(90°N)　21°　23°26′

(4)北　東北　西北　長

(5)圖略(太陽正東升、正西落，正午時太陽位于正南方)。

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)行太陽高度角的測定。下圖是其觀測示意圖，MN弧是測桿陰影端點(diǎn)的連線。讀圖完成下列問題。

(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的長度正好為一年中的最小值，此時測得太陽高度角為β。請推出該學(xué)校地理緯度δ的計算公式：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)的影長為________米；為了充分利用太陽能，該日該教學(xué)樓安裝的太陽能熱水器與地面的夾角為________。

本題考查正午太陽高度的計算與應(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為測桿陰影一天中最短時的影子，此時該地地方時為12時，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的長度為一年中的最小值時，說明此時為北半球夏至日，根據(jù)正午太陽高度的公式可以計算出該學(xué)校地理緯度δ。第(3)題，由于夏至日該地的太陽高度角為β，因此春分日的正午太陽高度角為β－23°26′，由此可計算出樓的影長、太陽能熱水器與地面的夾角。

(1)OP線。OP是最短的陰影，應(yīng)為正午時刻太陽位于正南方時照射下的陰影，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太陽視運(yùn)動軌跡可知觀測點(diǎn)所在緯線圈剛好出現(xiàn)極晝，正午太陽高度為42度，根據(jù)正午太陽高度計算公式及剛好出現(xiàn)極晝極夜的緯度與直射點(diǎn)緯度呼吁，可算出觀測點(diǎn)緯度與直射點(diǎn)緯度。

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

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

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