恰似亚麻得般温柔
转载中气象科学研究院王炳忠研究员编写的《阳辐射计算讲
在开展外试验的时候，经需要知道当时的太阳天顶角和方位角，比如测量地物反射率，需要知道太阳顶角，来选择当的灰板反射率曲线。进行地物BRDF测量时，更需要知道太阳天顶角。 太阳天顶角和方位角可通过经纬仪实地测量得，是经纬仪携带不便。只要知道当地经纬度和时间，就根据文的原理，计算得到当时当地太阳天顶角和方位
1日地距离
地球绕太阳转的轨道是椭圆形的，太阳位于椭两焦点中一个。自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准日地距离值R就变得十分重要了。日平均距离R0，
1天文单位=1.496×108km
或者，更准确地讲等149597890?500km。日地离的最小值(或称近日点)为0.983天文单位，其日期大约在1月3日;而其最大值(或称远日点)为1.017单位，日期大约在7月4日。地球处于地平距离的日期为4月4日和10月5
由于日地距离对于何一年的任何一天都是精确已知的，所以这个距离可一个数学表达表述。为了免日地距离用具体长度计量单表示过于冗长，一般均以其与日地平均距离比值的平方表，即ER=(r,r0)2，也有的表达式用的是其倒数，即r0,r，并无质区别，只是在使用时，要注意，不可混
我们得到的数学
ER=1.000423，0.032359sinθ，0.000086sin2θ,0.008349cosθ，0.000115cos2θ(1) 式中θ称日角，即
θ=2πt,365.2422
(2)
这里t又由两部分
t=N,N0
(3)
式中N为积，所谓积日，就是日期在年内的顺号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰
N0=79.6764，0.2422×(年份,1985)
,INT〔(年份,1985),4〕
(4)
2太阳赤纬角
地球太阳公转的轨道平面道面，而地球转轴称极轴。极轴与黄道面不是垂直相交，而是呈66.5?角，并且这个角度在公中始终维持不变。是由于这一原因形成了每日中午时刻太阳高度不同，以及随之而来的四季的变迁。太阳高度的化可以从图1中形象地看到。图中日中心的连线与赤道面间的夹角(实际是每一瞬间)均处在变化之中，这个角度称为太阳赤纬角。它在分和秋分刻等于零，而在夏至和冬至时刻有极
图1地球绕太阳
由于太赤纬角在周年运动中任何时刻具体值都是严格已知的，所以它(ED)也用与式(1)相类似表达式表
ED=0.3723，23.2567sinθ，0.1149sin2θ
,0.1712sin3θ,0.758cosθ，0.3656cos2θ
，0.0201cos3θ(5)
式中θ的含义与式(1)
3时差
真正的太阳在黄道的运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真阳日的长短也各不相同。人们的实际生活需要一种匀不变的时间单位，这就需要寻找一个假想的太阳，它以均匀的速度在运。这个假想的太阳就称为平太阳，其周日的持时间平太阳日，由此而来的时称为平太阳
平太阳时S是基均匀的时间计量系统，与人们的生活息息关。由于平阳是假想，因而无法实际观测它，它可以间接地从真太阳时S?求得，反之，也可以由平太阳时来太阳时。为此，需要一个差值来表达二的关
S?=S，Et(6)
由于真太的周年视运动是不均匀的，因此，差也时都在变化着，但与地点无关，一年当中有4次为零，并4次达到极大。时差也可以以(1)相似
Et=0.0028,1.9857sinθ，9.9059sin2θ
,7.0924cosθ,0.6882cos2θ
(7)
上，我们给出了3个计算，从形式上，们与一般书籍中给出的并无不同。我们之所以又重新研它，是因为以往的公存在以下的通病:?对平年和闰年不加区分，一方面，这对闰就不好处理，另一方面，闰年的影响有累计应，会逐步增长;?即使是从当年文年历查到的数值，也是格尼经度处0点时刻的数值，而我们所需要的数值，会因所在地点的地经度以及体时刻与表值有异而不同。具体地，一般要进行如下3项订
(1)年度订正:除非我们只用当天文年历值，外需使用此项正，引入此项订正的原因就是一回归年的实长度不是365日，而是365.2422日，但日历上只有整日，不可能有小数日。假定我们选用的是1981年的表，1982年再用时，就要加上,0.2(,0.2422)日的订正了。这个订正了1983年为,0.51(,0.4844)日，1984年为,0.7(,0.7266)日，但此年为闰年，多了1日，实际订正应为,0.7，1=0.3(0.2734)日，1985年为0.0(0.0312)日，等等，余
(2)经度订正:即使我们查阅的是当年的天文年历，也需此项订正。在我的地理经度范围内，各地的
?90?E
,0.2日
>90?E~<128?e>
,0.3日
?128?E
,0.4日
(3)时刻正:要求同前一项。即使在格林尼治当，不同
日 ，0.2，0.3，0.4，0.5
时段 1312,1536 1536,1800 1800,2024
日 ，0.6，0.7，0.8
由于我国遍采用的是北京时，它与格林尼治的地
订正
时段 1136,1400 1400,1624 1624,1848 1848,2112
订正
前面3计算式，项数多计算麻烦，后面多订正，更显繁琐。为了方便实际应用，特编制如
10 input“经度，经分和年
20 A=NF,4:K=2*3.1415926,,365.2422
30 N0=79.6764，0.2422*(NF,1985)
,INT((NF,1985),4)
40 input“月，日，时,分(按北京
50 B=A,INT(A)
60 C=32.8
70 ifY?2thenC=30.6
80 ifB=0andY>2thenC=31.8
90 G=INT(30.6*Y,C，0.5)，R
100 L=(JD，JF,60),15
110 H=S,8，F,60
120 N=G，(H,L),24
130=(N,N0),K
140
150
160
170 print“Er=”;Er;“Ed=”;Ed，“Et=”;Et
180 input“是否仍要计
190 ifW=“Y”orW=“y”then10else200
200 end
程序50,90各句的目的在于计算当天的积日，100句是经度订，110句是时刻
3年度订正的
太阳能利用中，最常见的是要求计算阳高度和太阳方
太阳高度(h?)的
sinh?=sinδsinφ，cosδcosφcosτ(8)
式中，δ是太阳赤纬角，即式(5)中的Ed，φ为当地的地理纬度，τ为当时的太阳时角。φ值
且一旦确，不会改变。δ值的计算可以从前述程序中得到。唯一需
式为
(9)
这里S和分F的符号均加上了?下标，表示是真太阳时，为了北京时求出真太阳时，需
骤:首先，将北京时换成
(10)
式中，120?是北京时的标准经度，乘4是将角度转化成时间，即每度相当4分钟，除60是分钟化
其次，进行时差
S?=Sd，Et,60 (11)
这里应指出的是，时角是以太阳正午时刻为0点的，顺时针(下午)为正，反之
太阳方位角的
cosA=(sinh?sinφ,sinδ),cosh?cosφ
(12)
由此求出二个A值，第一个A值是
当cosA?0时0?A?90?
第2
实例:计算东经110?北回归线上1999年6月23日北京时12?42太阳高度角及当日的落时的
计算:将JD=110，JF=0，NF=1999，Y=6，R=23，S=12，F=42，各参数输入运行中的程序;屏幕上立即
将
加当
读者可能产生疑，为何在北回归线上，夏至日的中午时刻太阳高度不于90?，大家不妨变换NF的输值，看一看结果不仅都不等于90?，且各年之间还略有差异。以会如此，是因为夏至不仅有日期，还时刻，很难遇到夏至时刻在午是12时
在计日落时的方位角时，由于此时h?=0，所以式(12)的形式有所变
(13)
将已
照判据90??A?180?，
太阳高度角计算
根据期、时间和当地经纬度计算太阳
2012-07-16 11:25:57| 分类： | 标签： 角 |字号大
转载中气象科学研究院王炳忠研究员编写的《太阳辐射计算讲
在开展野外试的时候，经常需要知道当时的太阳天顶角方位角，比如测量地物反射率时，需要知道太阳天顶角，来选择恰当的灰射率曲线。进行地物BRDF测时，更需要知
太阳天顶角和位角可以通过经纬仪实地测量得，但是纬仪携带不便。只要知道当地经纬度和时间，就可以根文的原理，计算得到当时当的太阳天顶
1日地距离
地球绕太阳公转轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆两焦点中的个。发太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准日地距离值R就变得十分重要。
1天文单位=1.496×108km
或者，更准确地讲等149597890±500km。日地离的最小值（或称近日）为0.983天文单位，其日期大约在1月3日；而其最大值（或称远日点）为1.017文单位，日期大约在7月4日。地球处日地
由于日地距离对于任何年的任何一天都是精确已知的，所以这个距离可用个数学表达式述。为了避日地距离用具体长度计量单位示过于冗长，一般均以其与日地平均距离比值的平方表示，即ER=（r／r0）2，也有的表达式用的是其倒数，即r0／r，并无质区别，只是在使用时，需要注意，不可
我们得到的数学
ER=1.000423＋0.032359sinθ＋0.000086sin2θ－0.008349cosθ＋0.000115cos2θ（1） 式
θ=2πt／365.2422
（2）
这里t又由两部
t=N－N0
（3）
式中N为积，所谓积日，就是日期在年内的顺号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，
N0=79.6764＋0.2422×（年份－1985）
－INT〔（年份－1985）／4〕
（4）
2太阳赤纬角
地球绕太公转的轨道平面称黄，而地球的转称极轴。极轴与黄道面不是垂直相交，而是呈66.5°，并且这个角度在公转始终维持不变。正由于这一原因形成了每日中午时刻太阳高度不同，以及随之而来的四季的变迁。太阳高度的化可以从图1中形象地看到。图中日中心的连线与赤道面间的夹角（实际是每一瞬间）均处在变化之中，这个角度称为太阳赤纬角。它分和秋时刻等于零，而在夏至和冬至时刻有
图1地球绕太阳
由于太阳纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的，所以它（ED）也用与式（1）相类的表达式
ED=0.3723＋23.2567sinθ＋0.1149sin2θ
－0.1712sin3θ－0.758cosθ＋0.3656cos2θ
＋0.0201cos3θ（5）
式中θ的含义与式（1）中的相同。
3时差
真正的太阳在黄道上运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真太日的长短也就不相同。但们的实际生活需要一种均不变的时间单位，这就需要寻找一个假想的太阳，它以均匀的速度在运。这个假想的太阳就称为平太阳，其周日的时称平太阳日，由此而来小时称为平太
平太阳时S是基本均的时间计量系统，与人们的生活息息相。由于平太是假想的，因而无法实际观测它，但它可以间接地从真太阳时S⊙求得，反之，也可以由平太阳时来太阳时。为此，需要一个差值来表达的系，这个差值就是时，以Et表
S⊙=S＋Et（6）
由于真太阳的年视运动是不均匀的，因此，时也随时在变化着，但与地点无关，一年当中有4次为零，并有4达到极大。时差也可以以式（1）相似的
Et=0.0028－1.9857sinθ＋9.9059sin2θ
－7.0924cosθ－0.6882cos2θ
（7）
上面，们给出了3个计算式，形式上讲，们与一般书籍中给出的并无不同。我们之所以又重新研究，是因为以往的公式在以下的通病：①平年和闰年不加区分，一方面，这对闰年不好处理，另一方面，闰年的影响有累计效，会逐步增长；②即使是从当年文年历查到的数值，也是格尼经度0点时刻的数值，而我们所需要的数值，会因所在地点的经度以具体时刻与表值有异而不同。具体讲，一般要进行如下3项
（1）年订正：除非我们只用当年天年历值，此外需用此项订，引入此项订正的原因就是一回归年的实际度不是365，而是365.2422，但日历上只有整日，可能有小数日。假定我们选用的是1981年的表值，1982年再用时，就要加上－0.2（－0.2422）日的订正了。这个订正了1983年为－0.51（－0.4844）日，1984年为－0.7（－0.7266）日，但此年为闰年，多了1日，实际订正应为－0.7＋1=0.3（0.2734）日，1985年为0.0（0.0312）日，等等，类
（2）经订正：即使我们查阅的是当年的天文年历，也需此项订正。在我的地理经度范围，各地
≤90°E
－0.2日
>90°E~
－0.3日
≥128°E
－0.4日
（3）时刻订：要求同前一项。即使在格林尼治当地，同时
日 ＋0.2＋0.3＋0.4＋0.5
时段 1312－1536 1536－1800 1800－2024
日 ＋0.6＋0.7＋0.8
由于我普遍采用的是北京时，它与格林尼治的地方时相8小时，故具体到我
时段（
订正
时段 1136－1400 1400－1624 1624－1848 1848－2112
订正
前面3个计式，项数多计算麻烦，后面多项正，更显繁琐。为了方便实际应用，特编制如仅含20句的BASIC语言程
10 input“经度，经分和年份”，JD，JF，NF
20 A=NF
／4：K=2*3.1415926＃／365.2422
30 N0=79.6764＋0.2422*（NF－1985）
－INT（（NF－1985）／4）
40 input“月，日，时,分（按北京
50 B=A－INT（A）
60 C=32.8
70 ifY≤2thenC=30.6
80 ifB=0andY>2thenC=31.8
90 G=INT（30.6*Y－C＋0.5）＋R
100 L=（JD＋JF／60）／15
110 H=S－8＋F／60
120 N=G＋（H－L）／24
130=（N－N0）／K
140 式（1）
150 式（5）
160 式（7）
170 print“Er=”；Er；“Ed=”；Ed，“Et=”；Et
180 input“是否仍要计
190 ifW=“Y”orW=“y”then10else200
200 end
程序中50－90各句的目的在于计算当天的积日，100句是经度订正，110句是刻订正，130句包3年度订
在太能利用中，最常见的是要求计算
太阳高度（h⊙）的
sinh⊙=sinδsinφ＋cosδcosφcosτ（8）
式中，δ就是太赤纬角，即式（5）中的Ed，φ为当地的理纬度，τ为当时的太阳时角。φ值不难获得，且一旦确定，不会改变。δ值的计以从前述程序中得到。唯一需说的是太阳时角的
（9）
这里时S和F的符号均加上了⊙下标，表示真太阳时，为了从北京时求出真太阳时，需两个步骤：首先，将北时换成地
（10）
式中，120°是北京时的标准经度，乘4是将角度转化成时间，即每度相4分钟，除60将分钟
其次，进行时差
S⊙=Sd＋Et／60 （11）
这里应该出的是，时角是以太阳正午时刻为0点的，顺时针方向（下午）为正，之为负。 太方位角
cosA=（sinh⊙sinφ－sinδ）／cosh⊙cosφ
（12）
由此求出二个A值，第一个A值
当cosA≤0时90°≤A≤180°
当cosA≥0时0≤A≤90°
第2A值为午前的太阳方位，
实例：计东经110°北回归线上1999年6月23日北京时12∶42太阳高度角及当日日落时
计算：将JD=110，JF=0，NF=1999，Y=6，R=23，S=12，F=42，各参数输入运行中的程序；屏幕上立即
将北京
加当日时差Et≈－2，得此时当地的S⊙=12∶00，将其代入式（9）得τ=0°，北回归线处φ=23.442° 最后根据式（8）求得h⊙=89.966°
读者可能产生疑问，为何在北回归线上，夏至日的中午时刻的阳高度不等90°，家不妨变换NF的输入值，看一看结果不仅都不等于90°，且各年之间还略有差异。以会如此，是因为夏至不仅有日期，还时，很难遇到夏至时刻正午是12
在计算落时的方位角时，由于此时h⊙=0，所以（12）的形式有
cosA=－sinδ／cosφ
（13）
将已
依照
太阳高度角计算
专题5-太阳高度角计算和应用
正午
太阳高是太阳光线相对地面的角(即太阳当地的仰角),在太阳直射点处太阳高度最大,为90?,在晨昏线上则为0?。而正午太阳高度是各地一日内最大的太阳高度，也即地方为12点的太阳高度。正午太阳高度的变化括同一时间随纬度的变化和同一点(纬度)在一年中随季节变。由这两种变化的直接原因都是太阳直射点的回归运动(如图1左)，因，要理解和掌握正午太阳高度的化规律需要从太阳直射点
图1
午太阳度变化的关系来入手。2是平行的阳光线照射在球面上的状况，从中可以得出正午太阳高度一些基本规律(H表正午太阳高度，下)。HD,HB,HA,HC,HE表明:从纬度分布看，太阳直射点所在纬度正午太高度最大，并由此向南北两侧递，在太阳直射点南北两侧的称上，午太阳高度相等。HA,HC,HE，HA,HB,HD:距离阳直射点所在纬度近时，正午太阳度大，反之正午太阳高度
下通过图解来分析正太阳高度的变化规律，帮助学生直观掌握、理解其基本规。首先对图1左进行转换，将中经线圈的右半部“拉直”，可得图1右图。两图均表示夏至日太阳直射北回归线，冬至日太阳直南回归线，春分日和秋(以下简称二分日)太阳直射赤道。这里以图1右图础来深分析正午太阳高度的季节变规律和纬度分布规
(一)正午太阳高度的季
这里我们分六个面进行分析。假设P为满足条件的任意地点，H1，H2，H3分别表示夏至日、二分日、冬至日时P地的正午太度，H4为太阳直射南北回间某地P时的正
1( 赤道地区:由图3可以看出，二分日时太阳直射赤，此时道地区正午太阳高度(H2)达最大值90?，二至日正午太阳度(H1和H3)达最小值。以春起点，正午太阳
2(赤道与北归线之间地区:由图4可以看出，H4大于H1和H2又于H3，在夏至日前后P地各有一次直射，此时正午太阳高度达最大值(H4)，冬至日时正午太阳高度达最(H3)。正午太阳
3(北回归地区:由图5可以看出，H1>H2>H3。夏至日达最大值(H1)，冬至日达最小值(H3)。夏至日到冬至日该地正午太高度由最大
4(北回归线北地区:由图6可以看出，H1>H2>H3。夏至日达最大值(H1)，冬至日达最小值(H3)。从夏至日到冬至日该地正午阳高度由最
同理，南半球情况与半球相反，即赤道与南回归线之间地区，午太阳高度大值在冬日前后各一次，最小值夏至日出现(如图7所示)。正午太阳高度变化为: 南回归其以南地区，冬至日达最大值，夏至日最小，如图8所示。正午阳高度变化
根据上分析可以看出，任地点，一年中离太阳直射点所在纬度最近时，正午太阳高度达大值，反之达最小。北回归线及北地区，夏至日时正午太阳高度达年中最大值，冬至日时达最小值;南回线及其以北地区，冬至日时午太阳高度达一年中最大，夏至日时达最小值;南北回归线之间地区，太阳直射时正太阳高达一年中最大值，离太阳直射所在纬度最远时达最
(二)正午太阳高度的纬
正午太高度的纬度分布规律与太阳直射点的位置及其移动律直接相关。如下表
根据上表可以归纳下规律:正午太阳高度从直射点所在纬度向南两侧递减;至日时太阳射北回归线，正午太阳高从北回归线向南北两侧递减;冬至日时，太阳直射南回归线，正午太高从南回归线向南北两侧递减;二分日时，阳直赤道，正午太阳高度赤道向两极递
正是由于正午太阳度的变化，再加上昼夜长短的变化，使阳辐射具季节变化规律，形成四季。同一季节，太阳辐射具有纬度分异的规律，形成五带，在此基础致全球地理环境及其组成要素发生变，表现出明显的季节和纬度地带
巧解太阳高度
太阳高度的算，一直是地球运动中重点和难点，考生到此类问题难以作对。我在教学中发现掌握一些公式，有利于快速解题，既减少了思维量，又节省了大量时间。 1(直射点的纬度,1/2×(出现极点大的太阳高度，该点小的太阳高
注:出现极昼时:?极点的最大的太阳度,该点最小的太
?刚出现极昼的点最小的
2(射点的纬度，刚出现极昼点
3(午太阳高度,90?,,所求点的纬
(所求点与直点在赤道的同侧取“，”号，在道的异取 “,”号) 4(寒带、温带: 某地夏至日的正阳高度,冬至日的正午太阳度,2×黄
热带: 某地夏至日的正午太阳高度,冬至日正午太阳高度,2×该地的纬度 例1:右图是地球运行到日点附近某地在一天中太阳度变化情况，
(1) 该日太阳直射点所在的
A(23?N B(23?26′N
C(23?S D(23?26′S′
(2) 刚出现极昼点
A(90?N B(67?N
C(66?34′S D(67?S
(3)
A(20?N B(70?N
C(20?S D(66?34′S
(解题思路)根地球运行到远日点附近得知太阳直射北半球，该地为北球;由公式1算直射纬度,1/2×(43?，3?),23?;由公式2算出:刚出现极昼点的纬度,90?,23?,67?;由公式3算出:43?,90?,(所求点的纬度,23?)，得所求点的
例2:中MC、MD分别为旗杆一年正午投影最长和最时的影长，求该地的
A. 15?37′20″N B . 46?52′N C.50?56′40″N D . 50?56′40″S
(解题思路)由图可该地没有太阳直射现象，因此该地不会位于热。据公式4:4a,a,2×黄赤交角,2×23?26′,46?52′，推知a,15?37′20″，代入公式3当的纬度为50?56′40″，因为太阳线从边射来知该地为北半
例3:右图是某一年正午太阳高度变化图，那么该地的度为 。 (解题思路)由图可知该地有太阳直射现象，因此该地位于热带。据公式4得:88?,45?,2×该地的纬度，故答为21.5?，另外该题可用公式3
练习1:图为甲 乙 丙三地某日“太阳视运动路线图”，圆0为地平圈，箭头为太阳
(1)甲地的
A(22?N B. 23?26′N
C . 66?34′N D. 90?N
(2)丙地的正
A(22? B. 44?
C(11? D. 68?
(3) ?3,33?，那么?4为
A(22? B(44?
C(11? D(33?
练习2:公元前1100年，我国天文学家在某地发现夏至的正午太阳
(
正午太阳高度角的计
作为地运动的结果，正午太高度角的变化深刻影响着人类的生产、生活，成为高考考查的点，主要考查学生空间思维能力和识应用能力。近几年上海、广东及江大综合卷都有所体现。该类试题取材于类生产、生活，突出考查学生用地理基本原理、规律能，同时能进行科际的综合，代表高考命题方向——以能力，培学生的创新思维能力。因此在高复习中应予以高度重
?难点磁场
图3—1表某地正午太阳高度和月降水量的变。读图回答1,2题。(2000年山西综合卷) 1.?????该地纬
A.90?N,23?26′N之间
B.90?S,23?26′S之间
C.22?N或22?S
D.40?30′N或40?30′S
2.?????该地气温及降水特
A.终年高温多雨
B.夏热少雨，
C.冬温少雨，
D.夏热多雨，冬季
3.?????如3—2所示的日期，下列地点:北京(39?54′N)，加坡(1?N)，汕头(23?26′N)，海口(20?N)，正午太阳高度大到小排列正确的是( ) A.新加坡、
B.北京、汕头、海
C.汕头、海口、北
D.汕头、海口、新
近年来，我房地产业发展迅速，越来越多的民乔新居，居住条件和环境显著改善。 请读图3—3，以下公式回答4,5题。(2002年
图3—3
?某地正午太阳高度
H=90?-,φ-δ,
式中H为午太阳高度;φ为当地纬度，取正值;δ为太阳直射点的纬度，地夏半年取正值，冬半年
?tan 35??0.7 tan 45?=1 tan 60??1.732
4.?????房产开发商在某城市(北纬30度)建造两幢商品住楼(图3—3)，某个居民买到了北楼一层的一套房子，于春节前住进后发现正午前后太阳光南楼挡住，请问房子一年中正午太线南楼挡住的时间大
A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个 5.?????为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射，么在两幢楼间距不变的情况下，南的高度最高约
A.20米 B.30米 C.40米 D.50米 6.????北纬38?一开阔平地上，在楼高为H的楼房北面盖新楼，欲使新楼底年太阳光线不被遮挡，两楼距离于(1999年广东
A.Htan(90?-38?) B.Htan(90?-38?-23.5?) C.Hcot(90?-38?) D.Hcot(90?-38?-23.5?)
?案例探究
,案例1,某校在地(120?E，40?N)安置一台太阳热水器，为了获得最多的太阳光热，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季整其支架倾角，下列四幅日照中热水器安置方式
命题意图:本主要考查太阳高度角在生产生活践中的用，考查学生应用地理知识分析问题、解决问题的能力，好地体现了高考命题趋向，出对学生能
图3—4
知识依托:晨昏线的特点与节气的判断，地球自转的方向，正午太阳高度的算，太阳辐射强等知识
错解分析:本题涉知识点较多，错误可能出现在晨昏线的点与日期判断错误，也可能是忽视了地球自转方向，也有可能不知道正午太阳高度角具体指图中的哪一，再者也有可能对正午太阳高度角的算式的要求不熟悉，现计算错误
解题方法与技巧:这是道典型的知识综合应用题，首先根据图中地球自转方向和晨昏线点，判断四图所对应日期(A图为夏至日，B图为冬至日，C和D图为春分日或秋分日)，然后根据午太阳高度的计算
最后根据架的倾角和正午太阳高度角应该互为余角时，搭配合理，出只有D项不合理。 答
,案例2,如图3—5所示，位于北纬36?34′的某疗院，计在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高每一层一年四季都能晒到太阳。 (1)新楼至少
(2)若赤交角变为23?34′，两楼之间的距离将应如何变化，能保证各楼层均有较好
图3—5
命题意图:本题主要考查正午太阳高度角的应用，并同时考查学生应用地理知识析解决实际问题的力和计
知识托:正午太阳高度的变化规
错解分析:题是应用题，错误可能出在对题分析透，也可能是对公式中的δ(太阳直射点的纬度)符取正号还是取负号把握不，还可能计
解题方法与巧:根据题意因疗养院位于北36?34′，当太阳射回归线时北球正午太阳高度角达一年中最小值，若此时该的一被太阳照射话，则各楼层都能被阳光照射，出此时的正午太阳高度角H=90?-,φ-δ,(代入φ=36?34′,δ=-23?26′)即H=30?。根据三角函数系，两楼间最小距离应为x=20cot 30?,x=34.7 m。若黄赤交变为23?34′，比原来变大，则此时北36?34′正午太阳高度角H′=90?-,φ-δ′,,H′=29?52′变小，但x=20cot 29?52′在(0?,90?)为减函数，故两楼间距应增大。做题过程画直角三角形来理解题意更
答案:(1)34.7 m (2)间隔应增大
?锦囊妙计
正午太阳高度的计算与用，是高考考查的重点内容，这部分内容很容和我们人类的产生活相联，从而取材于我们的生产活，考查学生运用地理知识分析解决实际问题的能力，又可以作为考试的点，考查学科内与之相关联的内容，体现高命题向，复习备考中老师和生都要高度重
1.午太阳高度的考查涉及
(1)律:从直射点往南北两侧递减;离直射点距离越近(纬度越小)，正午太阳高度
(2)最值:直射北归线，北回归线以北地区达一年中最大值，整南半球达一年最小值;相，直射南回归线时，南回线以南地区达一年中最大值;整个北半球达一年中最小值。 (3)公:H=90?-,φ-δ,中φ与δ符号很，外，两点间的正午太阳度差等于纬度
(4)影子长短变化与方向:正午太阳高度角变，影子变短;方向由太阳的位置确定。 (5)地时:一天之中太阳高度最时地方时
(6)楼间距离要抓住正午太
2.正太阳高度的应用已成为高考的热点，应以下方面突破本
(1)列为高考重点反复
(2)抓住规律，图
(3)研究高考试题，联系生
?歼灭难点训练
1.????某学校理兴趣小组外出考察，如图3—6，在a地午太阳高度大时，用角器测当地的地理纬度，时学生手表指针为18时20分(北京时间)，a的地理位置坐
C.21?E，53?26′S D.25?E，36?34′N
洛阳(112?E，35?N)一学生对太阳能水器行了改造(如图3—7)，把热水器装在一个大玻璃，并将支架改造成活动方
2.????9月23日，为使热水器有最好的效果，调节支架使热水器
A.23?26′ B.35? C.66?34′ D.55?
3.????下列地区中，使用太阳能热水器效
A.
4.?????当热水器的吸热面与地面夹角调节
A.南太平洋漂浮的
B.松花江正值第
C.黄土高原上流水的侵蚀
D.澳大利亚农田中的小
5.?????图3—8中四条曲线分别表示A、B、C、D四，6月22日太阳高度的全天变化情况，据此判断下列各选项，对四地纬度位置的说法与示
图3—8
?A.23?26′N B.46?52′N C.66?34′N D.90?N
?A.90?N B.66?34′N C.23?26′N D.0?
?A.0? B.23?26′N C.90?N D.66?34′N ?A.23?26′N B.46?52′N C.90?N D.66?34′N 图3—9我西藏某地6月22日太阳高度的日变化示图(考虑海拔等因素)。此回答6,7
图3—9
6.?????该地的地理坐标
A.30?N，90?E B.16?52′N，105?E
C.23?26′N，120?E D.36?52′N，150?E
7.????此地最高气温一般出现在北
A.12:00 B.13:00 C.14:00 D.16:00
8.????读图3—10，图中ED为昏线，读后回答下列问
图3—10
(1)
(2)A、B
(4)为使处32?N的太阳能热水器最大度地用太阳光能，这一天应将太阳能热水器的真空管平面
附:参考答案
难点磁场
1,2.解析:此题主要考学生对正午太阳高度角分布规律的掌握情况，以及运用其化规律分析地理事和现象的能力、读图能力等，根据正午太阳高度线变化规律，该地一年中有两次太阳直射，在两次之间有一个最小，该点应在回归线上取且距离为1.5?，由于横轴没有标出月份，不能确个半，故该点纬度为22?N或22?S;第1题也可
除法，因为该点有两直射，只能位于南、北回归线之间，故把A、B、D排除，案为C项。据正午太阳高度与降水的系可以推出，该地正午太阳高度大时，降水量大，正午太阳高度角小，降水量少;可以得出，夏季多雨，冬季少。根第1题可知该地位于带，故C项正
答案:1.C 2.C
3.解析:此题考查正太阳高度角的纬度分布规律和读图判读能力，根据中经度的变化晨昏线的点可以推知日期为北半球夏至(6月22日)。正午太阳高度从北回归线往南北两侧减，即离北回归线，正午太阳高度越大，根据图中四点的纬度，正确序:汕头、海口、北京、新加坡，故选C
答案:C
4,5.解:此题主要考查正午太阳高度的律应用，考查学生用地知识，解决际问题的能力。根据条件和公式，该楼一层正午阳线挡住的条件 δ,H,H=90?-|φ-δ|，根据上已知条件，故tanH=69/40?1.73，H?60?,代入公式|φ-δ|=30?δ=0?，即太阳直射赤道刚好北楼一层被南楼挡住，即太阳直射点在南半球时，北楼层被住，时间大约6个月，故第4题选C项;若北楼一层正午终都能被太阳
答案:4.C 5.B
6.解析:此题主要考查学生对正午太阳高度分布规律的应用，根据题目条件，太阳射南回归线时才能足，代入
H′=90?-|38?+23.5?|=90?-38?-23.5?,H/x=tanH′x=HcotH′
即x=Hcot(90?-38?-23.5?),选D项。
答案:D
歼灭难点训练
1.解析:此题考查学读图分析能力和正午太阳高度的规律，以及地方时的算等。当地为12时，北京间为18时20分，故该点经为25?E;根据图中正午太阳高度角的方向。H=60?，太阳应直射北回即δ=23?N。代入公式H=90?-|φ-δ|，出φ=53?26′N，
2,4.解:此题主要考查正午太阳高度的布规律的应用，以及与之相关的地理事务的析。考查学生分析问题、解决问题
根据题和图形分析当太阳光线大玻璃箱垂效果最好。即H=90?-|φ-δ|，φ=35?,δ=0?,α+H=90?,则α=55?,故第2题应选D项。太阳能热水器效果最地区应是太阳辐射分布较强的地区，拉萨市太阳辐射量最丰富，故第3题应选C项。第4题根据题意，夹角大，吸面与地面夹角为58?26′，即太阳高度角最小，应为，故第4题应选A项，B为北半球春季，C为夏季，D项北半球为秋
答案:2.D 3.C 4.A
5.解析:此题考查太阳度的日变化和读图分析能力。根据题意和图中信息，622日太阳直北回归线(23?26′N)，C曲线12点太高度为90?，故C点为23?26′N，此时北极圈上为昼且12点时太阳高46?52′对应B，北极点上为极昼且太阳高度数，应A，赤道上昼夜等长，
答案:?
6,7.解析:此题主考查太阳高度的日变化规律和地方时的计算，根据意，α=23?26′N,H=83?26′,H=90?-|φ-δ|,φ1=30?N，φ2=16?52′,根据西藏的经纬度，第6题选A;一天中最高气温出现在当地14时，当地地方时比北京时间2个小时，故北
为16时，气温最高，选D项。
答案:6.A 7.D
8.解析:题主要考查太阳光照图读图分析能正午太阳高度规律的用。 根据地球自方向和ED为昏线，则北极圈上为极昼，时间为6月22，太阳直射北归线，70?E正好把夜半球平分，所以直点在(23?26′N，110?E)，根据正午太阳高度分布规律，正午太阳高度A,B;根据昼夜长短的规律，北半球纬越高白昼越长，日出越早，故B于A;因赤道上昼长为12小，70?E为0时，故道上白昼应以110?W为对称轴东西各跨90?，故白昼范应为160?E,180?,20?W;第(4)题根据给定条件，φ=32?N，δ=23?26′N,太阳
答案:(1)23?26′N，110?W (2)A B (3)160?E,180?,20?W (4)8?34′
例谈等太阳高度线
一、等太阳高度线
等太阳高度线图判的基本内容有:太阳直射点的地理坐;太阳高的分布规、正午太阳高度的分布规律;地方时、北京时间的计算;正午太阳高度大小的计;昼夜长短的变化;推断与图示时间关的期(节气)、季
等太阳高线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图，判读时需掌下方法，有助于正确解
1(图中心为太阳直射点，太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低;通过该点的经线即阳直射的经线，地时是12点;过该点的纬线即为太阳直射的纬线，其正午太阳高度为90度。正午太阳高的分布规律从太阳直射的纬向南北逐渐降低。根据直射纬线推断直射点所在的半球及季节，并判断与之相地理现。注意区别太阳高度和正午阳高度分布规律的不
2(在太阳直射的经线，太阳高度相差多少度，纬度就相差多少度，据此计算该经线上一点的纬度值;如果太阳直射赤道，则道上太阳高度相差多少度，经度就相差多少度;如果太直射点不在赤道，太高度相差多少度，经度的差值一定大于太阳的差，以此推算该纬线上某点的经度和地方
3(如果图中标注了太阳度的数值，则视具体数值而判断:一是最外侧的大圆圈0?等太阳高线，即为晨昏，一般是太阳直射经线以东最的半圆为昏线，以西最大的半圆为晨线;二是图中最大的圆圈是0?等太阳高度线，此，也就不是晨昏线。如果没有标注太阳高度的，在中最外侧的大圆圈上太阳度为0?，即晨昏
4(由于太阳直经线上太阳高度南北跨度为180度，当阳直射道时，此经线最北点为北极，最南点为南极;太阳直射北半球时，点在最北点以南，图上没有极;太阳直射南半
二、例题分析
图1是某地某日太阳高度分
(1)从图中以看出，太阳高度的分布是 。 (2)该图的节
(3)
(4)A点所在经线的经度是 。
(5)C点的经度值 (
(6)若B点有一直立旗杆，此时其影
A(甲 B(乙 C(丙 D(丁
解析:图中等太阳高度线分可知，最外侧的圆圈上太阳高度为0?，即为晨昏圈;中间的圈上太阳高度为23?26′;内侧圆圈上太阳高度是66?34′;圆是北回归线与0?经线(伦敦所在经线)的交点，太阳高度为90?，太阳直射点的位置。因，阳高度的分布是由直射点向四周降低;表示的节气是北半夏至。图中伦敦的地方时为12时，么北京时间应为20
当太阳直射北回线时，北极点上的太阳高度是23?26′，因此，北极点的位置应在中间的圆圈与伦敦所在经线以北的交点，那么A点所经线与0?经线是相对的两条线，即A所在的经
当太阳直射回归线时，由直射点到C点太阳度相差23?26′，经度差应大于23?26′，因此,C点的经度
由图中B点的置可知其在直射点的东北方向，由此判断其子指向甲。 答案:(1)从直射点向四周降低(2)夏至日(3)6月22日20时(4)180?(5)
例2 图2为某时刻太阳高度分布
1(写出E点的
A.70?E，80?N B.70?E,80?S C.110?W,80?N D.110?W,80?S 2.??两地的经度相同??地纬度相同，则
A.?,? B.?=? C.?,? D.?,?
3.E地的昼夜长短情况
A.昼夜平分 B(昼夜等长 C.极夜 D.极昼
解析:由图可知，阳直射点的经度为70?E，纬度为10?N，E与直射点阳高度相差90?，纬度也相差90?，所以E点的纬度是80?N，不在同一条上，有极昼现象。此图中北极点在E以南，因此，E点的经
由题干知，?地比?纬度高，距离太阳直射点远，太阳高度比?小，即?,?;同理??地纬度相同，正午太阳度相同，此刻?地位于太阳直射的经线上，达到一天中太阳高度最高，?地位于?的西侧，没有达到一天中太阳最的时刻，因此，?地阳高度大于?
答案:1(C 2(A 3(D
正午太阳高度计算
正午太阳高度相关计算是高中地理教学中的难点内容，虽然材中提供了计公式，但是多数学生来讲该公式理解起较困难，遗忘率相对较高，以致能真正掌握的学生并不多。如何使正午阳度的计算容易理解和掌握呢,笔者在教学中过研和实践，摸索出一种相较易的计算技
为便于理解，我们可尝试将某条经线上各纬度全年的正午阳高度整合一幅示意图(该图是以观测者为中的视觉效果图，更易为学生所接受，但从科学性来讲，由于将经线当条直线，所以并不能真正完全反映教材阳度图的内容，但是这不影响计算结
由图可明显出，正午太阳高度总是从直处的90?分别两逐渐变小，且变化幅度是一样的。再仔细观察，不难发现太阳高度向侧变小的幅度是有规律的，即午太阳高度向两侧减小角度，与直射点所在纬线的纬度两侧变化的度数相同。们可将直射点所在纬线的纬度向两变化的度数称为直射点所纬线的纬度向两侧的跨度(纬度距离)，则:任意点H日=90?,(所求点与直点纬度距离)。若直射点与所求点位于同一半球，则该纬度距离为两地纬度之差;若直射点与点位于不同球，则该纬度距离为两地纬度之和。计算时运该示意图作为辅助将使问题更加简
例一:求夏至日时30?N的
【解析】夏至日时，直射点纬度为23?26′N，由图易知，两地纬度距为(30?- 23?26′)，则此时30?N的正午太阳高度为[90?-(30?- 23?26′)] = 83?26′。 例:求30?N一年中最低正午太阳高
【解析】冬至日时，北纬30?正午太阳高度为一年中最低值，此时，直射纬度为23?26′S，由图易知，两地纬度距离为(30?+ 23?26′)，则此时30?N
【推论】:
?当直射位于赤道上时，南北半球各地的正午太阳高度与当地纬度互余。并且南北球相同纬度的地方正太阳高
?无论何时，若有两纬线的正午太阳高度相同，则表示它们到直射点的纬度距离相等。 ?当直射点位于北球时，若直射点在纬度为δ，则:?正午太阳高度大(90?-δ)的纬线只出现在北半球;?正午太阳高度小于(90?-δ)的纬线分别位于南北半;?正午阳高度等于(90?-δ)的纬线一条位于北半球，是赤道。当直射点位于南半球时，情况直射点位于北半球时相
例一:夏至日时，求正午太阳高度
【解析】此时，直射点与所求线的正午太阳高度之差是(90?- 80?)= 10?，23?26′N与求纬线间的纬离为10?。由于所求纬线的正午阳高度(80?)大于(90?- 23?26′)= 66?34′，由上述推论知，所求纬线北半球，一条为(10?+ 23?26′)= 33?26′N;
例二:夏至日时，求正午太阳高度
【解析】此时，直射点与所求线的正午太阳高度之差是(90?-40?)= 50?，即23?26′N与所求线间的纬度距50?。由于所求纬线的正午太阳高(40?)小于(90?- 23?26′)= 66?34′，由上推论知，其中一条纬线在球，(50?+ 23?26′)= 73?26′N;条在南
?这一方法亦求出现极昼现象的纬线在太阳下中天时(子时)太阳高度，若该纬线纬度为γ，则只需将求正午太阳高度的纬离加上两倍(90?-γ)即子时太阳高度
例如:求夏至日时70?N的正午太阳高
【解析】由图易，此时70?N与北回归线的纬度距离是(70?- 23?26′)，则70?N的正午太阳高度为[90?-(70?- 23?26′)] = 43?26′。此时70?N的
度距离为[(70?- 23?26′)+2×(90?- 70?)] = 86?34′，则此时70?N
高度
?若两纬线同时位于北回归线之北或南回归线之南，纬线间的纬度距离与
时的正午太阳高度之
例如:当30?N的正午太阳高度为83?26′时，求70?N正午太阳高度, 【解析】此时，30?N与70?N纬度距离是40?，则70?N的正午太阳度
= 43?26′。
正午太阳高度计算
历年高题:北半球某地某日太阳视运动图(图1)，当太阳于A点时，北京时间
观察地点的地理坐标
A.66?N， 30?E B.46?N， 150?W
C.68?N， 150?W D.70?N， 30?E
重点突破
1、概念——太阳高度与
2、正午太阳高度的
3、正午日影长
4、计算H=90?-|x+y|
|x+y|(直射点与当地
要点探究
太阳高度角的概念及其日
太阳升起落下时的高度角为0，正午的太阳高度角最大时为地方时12点。 考点一:太阳高
——太阳光对当地地平面的
正午太阳高度
——某地方时12:00的太阳高度，是一天中最大的太阳高度 思考:当南宁市一中太阳高度最大时，表时刻是
12:48(北京
考点二:正午太阳高度
规律:由直射点向南北两
[例1]:比较各点正午太阳高
答案:G=E>A=B>F>C>D
应用:离射点越近，太阳高度角越大，同纬度正午太阳高度相同。 探
考点三:判断正午日影长
距直射点越近，正午日影越
考点三:判断正午日影朝
1正午日影都是朝正
2半时间影子朝北，半年时间影
3一中大部分时间影子朝北
4一年中大部分时间影子朝
实战演练:
图8是同学绘制的该地旗杆一年来正午影子变化图，请图中反映春分日的
?4
例2:读南半球二分二至正午太阳高度和昼长短变化图9回
(1)在图上方格内标注东、西、
(2)A、B、C三弧分别表二分二至时的太阳路径，其中白昼最长的是 。 (3)A路径代表 日 ，此日南半球昼 夜 ，太阳自 (方)升起， (位)落下。(答案:?C ?6月22日 长 东北 西北) 考点:正午太阳高度的计
H=90?-,当地纬度与直射
H=90?-, x+y ,
[例题] 如图10所示点A、B、D、S 的午太阳高度各为
A: 66.5? B:0? D:66.5? S:23.5?
特例1:出现极昼现象的纬线圈(图11) x+y=90?
特例2:极昼圈内(图12) H正
太阳高度角的计算
有关太阳高度角
实例分析
下图表某地正午太阳高度和月均降水量的年变，该地纬度可能
Ａ、90°N－23°26′NＢ、90°S－23°26′S
Ｃ、22°N或22°SＤ、40°30′N或40°30′S
一年(3个月内)有两次
阳光射，该地位于南北回归线之间正
度，纬度差多少度
23.5
右图为我某地(36°34′N)一住户的大门，大门朝南，大门1
1. 为使冬至日光最大限度地照进房间，该雨棚的宽最大不A）Ａ、1.7米Ｂ、1.8米Ｃ、2米Ｄ、2.5米应超过（2. 按以上要求安装好雨棚，年正午有阳光照射房间的时间是Ａ、全
=90一
|36°34′+23°26′|
=30L=1*ctg30=1.7
δ=ψ + H一90 ＝36°34′ + 60－N2*（23.5+6.5）/4*23.5 *12月=
太阳高度
24时
例1.下中①②③④四条线段分别代表北半球夏半年某日四地的太阳高度的太阳高日变化过程，读图后答下列
太阳高度整-已知量）：北极点，判断理由
0<>
（2）这天，太阳直射点的纬是______h°（3）四地中，发生极昼现象的是②③____地。这一地球上发生极昼现象的区是北纬(90－h)°及其以北地区_______赤道上昼夜分赤道，判断理由是___________（4）④表示的地方是_______（5）该日③④两地的正午太阳高度H1为________2h°，H2为(90－h)°______ 90 -I (90 -h) -h l(6)四地的纬度按从高到低排顺
②③①④②是
66.5<><900><><>
④=0
例1.下中①②③④四条线段分别代表北半球夏半年某日四地的太阳高度的太阳高日变化过程，读图后答下列
太阳高度整-已知量）：北极点，判断理由
0<>
（2）这天，太阳直射点的纬是______h°（3）四地中，发生极昼现象的是②③____地。这一地球上发生极昼现象的区是北纬(90－h)°及其以北地区_______赤道上昼夜分赤道，判断理由是___________（4）④表示的地方是_______（5）该日③④两地的正午太阳高度H1为________2h°，H2为(90－h)°______ 90 -I (90 -h) -h l(6)四地的纬度按从高到低排顺
②③①④②是
66.5<><900><><>
④=0
例2.下图G是上下两图的连接点。回答：20时°26′N, 0°)（1）此时，太阳直射点的位置(23_________，北京时间
°34′S，极昼的最南界（2）此时地球上极夜的最北
°34′N线是66____________
正南方
（4）D处昼长是16__ 小时，16B处
（5）就东半
西E点在______半球，
F在________半球。东
N
解读太阳高度分布图(昼半球)
4. 15°N与A点（Ａ点太
直射
A、热带雨林带B、
C、亚热带常绿
D、热带常绿硬叶林带2.
A、0小时
B、12小时
C、18小时
D、24小时180E90 W(30 N,90W)120°
例3.右为北京时间某日2时的全球太阳高度等值线图，图中150N纬线与BAC垂直相交于A点，图回答
（1）对于该图所示情况的判断，错误的
A、心点A表示太阳直射点B、
C、B、C两地经度相同D、
（2）B地的纬度是________，经度是_______。该日B地昼长为____小时。
（3）经E附近海域洋流是_______，该洋流流
（4）图示节D地的景观特征是___________。D地区近年来较为突出的环境问题是________，该环境问题产生的
答案: (1)C(2)750N900E24(3)风漂流哲伦（或德雷克）(4)稀树草原上草木生长茂盛，大地一片土地荒漠化人口增长快，垦牧导致草原退
太阳高度角的计算
太阳度角的计算---用于建筑
一、太阳
式中δ为太赤纬，表示太阳光线与地球赤道面夹角，一年四季每天都在变动着，冬至日δ=－23°27′，春分日和秋分日δ=0°，
φ为测点纬度，
ω为太阳时角，以当地正午为0°，上午为负，每小时－15°，下午为正，每小时+15°，ω在赤道面上每小时变化为 =15°，ω所表示的是真太阳，时钟不同。现
1．求纬30°地方冬至日正午时刻和下午1时、2时（均指地方时）的太阳
①正午时
得Sinh正午=sin(-23°27′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos0° =－0.3979×0.5+0.9175×0.8660×1 =－0.19895+0.79456=0.5956
h正=36°33′（查正弦数
则北纬30°地方冬
=－0.19895+0.79456×0.9659 =－0.19895+0.7675=0.5685 h下
则北纬30°地方冬至日上午11时和下午1时（均指地方时，下
③下午2时(上午10时此高度角同),太阳时角为30°，即ω=30° Sinh下午2时=sin(-23°27′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos30° =－0.19895+0.79456×0.8660 =－0.19895+0.6881=0.4892 h
则北纬30°地冬至日上午10时和下午2时的太高度角为 29°17′； 2．求浙江临海市冬至日正午和下午1时、2时（均指地）的太阳高度角。临海城关位在
①正午时刻太阳时
将δ=－23°27′、φ=28°51′、ω=0°代入（1）式 得
Sinh
正
午
=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27′)cos28°51′cos0°=
－
0.3979×0.4826+0.9175×0.8755×1=－0.1920+0.8033=0.6113
h正午=37°41′
则临冬至日正午时刻的太阳高度
②下午1时(上午11时与此高度角同),太阳时
得Sinh下午1
h下午1时=35°44′
则临海冬至上午11时和下午1时的太阳高度为35°44′； ③下午2时(上午10时与高度角同),太阳时角30°，
得Sinh下午2
h下午2时=30°15′
则临海冬至日午10时和下午2时的太阳高度角30°15′。 今列冬至日各纬度各时次的太阳高度角表于下，表－1 表－1 冬至日纬度各时次
二、太阳赤纬δ
δ(n)=0.0063218－0.4057476cos（ +0.1532310） －0.0058798 cos（ +0.2070988）
－0.0032334 cos（ +0.6201293）……（2）
式中n为一年中某日的日序数，所求的太阳赤纬是个平均值，单位是弧度，实使用时应化为度是。日常使中，太阳赤纬δ一般可查阅太阳纬表所得，也可从地球仪上的黄道线上所标的日期所在位置取纬度数值所得，不行计算，今列24节气所在日的太阳赤纬δ值于下，见表－2。 表－2 二十四气所在日的太阳赤
三、太
式中ω太阳时角，δ为太阳赤纬，h为太阳高度角，φ为地球上某一测点
1、求浙江临冬至日下午3时（指地方时，下同）的太阳度角 h下午3时和方位角α下午3时以及东南垂直外墙（或窗面）的太阳线入射角i
解①将临海纬度φ=28°51′、冬至δ=－23°27′、下午3时的ω=45°入（1）式，求太阳
得Sinh下午3时=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27′)cos28°51′cos45° =－0.3979×0.4826+0.9175×0.8755×0.7071 =－0.1920+0.5680=0.3760 h下
则临冬至日下午3时的太阳高度
②将h=22°05′，ω=3×15°=45°，δ=－23°27′代入（3）式，求至日下午3时的太阳方
得sinα午3时= = =0.7002 则α
则临冬至日下午3时的太阳方位角为
③太阳光入射角i表示太阳光线与墙面法线（或窗面法线）n的夹，太阳光线入射角i求算
cosi=sinhscosε+coshssinεcosθ……（4）
式中hs为阳高度角，临海冬至日下午3时h下午3时=22°05′ ε为墙面与水平的夹角，当墙面垂直与
θ为日墙方角，即太阳光与墙面法线两者在水面上影间的夹角，即θ=太阳方位角α－墙面方位角β，朝向的墙面方位角β为 －45°（
偏东为负，偏
今将hs=22°05′、ε=90°、θ=α－β=44°27′－（－45°） =89°27′代
得cosi下
cosi下3时=cos22°05′cos89°27′=0.9266×0.0096=0.0089 i下
则临冬至日下午3时太阳光对东南朝向的
2、求上海10月1日下午3时的太阳高度角h下午3时和方位角α下午3时以及东南朝向直外墙上的太阳光线入
解①将上海的度φ=31°10′，10月1日的阳赤δ=－2°54′、下午3时的太阳时角ω=3×15°=45°代入（1）式，求出时太阳高度h
得Sinh下午3时=sin(-2°54′)sin31°10′+cos(-2°54′)cos31°10′cos45° =－0.0506×0.5175+0.9987×0.8557×0.7071 =－0.02619+0.60427=0.5780 h下
则上10月1日下午3时的太阳高度
②将h=35°18′，太阳时角ω=3×15°=45°，δ=－2°54′代入（3）式，求太阳方位
得sinα下午3时= = =0.8653 α下午3时=59°55′
则上10月1日下午3时的太阳方位角在
③将h=35°18′、ε=90°（墙面垂直于地面）、β=－45°、 θ=α－β=59°55′+45°=104°55′代入（4）式，求此时太阳光东朝向墙面的入
得cosi下午3时= sinhscosε+coshssinεcosθ =sin35°18′cos90°+cos35°18′sin90°cos104°55′ = cos35°18′cos104°55′=0.8161×（－0.2574） =－0.2101
i下
则上海101日下午3时太阳光对东南朝向墙面入射角为 102°07′。 以有关计算公式可供建筑划设计
河南省驻
