地球公转的地理意义（二）一、正午太阳高度（H）的变化（一）正午太阳高度及时空分布规律1．正午太阳高度计算H=90°－纬度差（所求点和太阳直射点之间的纬度差）。纬度差的计算：同半球相减，异半球相加。2．正午太阳高度的时空变化规律（1）正午太阳高度的空间变化规律从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减。离太阳直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大。①夏至日：正午太阳高度由北回归线向南北两侧递减，如图3中A折线所示。②冬至日：正午太阳高度由南回归线向南北两侧递减，如图3中C折线所示。③春、秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两侧递减，如图3中B折线所示。（2）正午太阳高度的年变化规律①回归线之间的地区：正午太阳高度最大值为90°，全年有两次太阳直射现象，即一年中有两个正午太阳高度最大值，如图4—A。②回归线上：正午太阳高度的最大值为90°，全年有一次太阳直射现象，即一年中有一个正午太阳高度最大值，如图4—B。③回归线至极点之间的地区：正午太阳高度最大值小于90°，全年没有太阳直射现象。一年中有一个正午太阳高度最大值，如图4—C。④北回归线及其以北地区：每年夏至日正午太阳高度达最大值，冬至日达最小值。⑤南回归线及其以南地区：每年冬至日正午太阳高度达最大值，夏至日H达最小值。（3）太阳高度的日变化规律①极点：在极昼期间，极点上见到太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始终等于太阳直射点的纬度，如图5—A。②非极点地区：非极点地区的太阳高度在一日内是有变化的。一天之内有一个最大值，即当地的正午太阳高度，如图5—B。③全球范围看：太阳直射点上，太阳高度角为90°；从直射点开始，太阳高度向四周降低，呈同心圆分布（即等太阳高度线），晨昏线上太阳高度为0°。例如太阳直射点位于（15°S，60°W）时，太阳高度的分布如图6所示。（二）正午太阳高度的应用1．确定地方时当某地太阳高度达到一天中最大值时，此时日影最短，当地地方时是12时。2．确定房屋的朝向为了冬季获得更充足的太阳光照，确定房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。在北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。3．确定日影长短及方向正午太阳高度越大，日影越短，反之越长，且日影方向总是背向太阳。正午影长=物体长度×cotH。4．计算楼距为了使楼房底层获得充足的太阳光照，一般来说，纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区，楼距较大。解题的关键是计算当地一年中最小的正午太阳高度，并计算影长。南北半球中纬度地区楼房间隔L=楼高×cotH（H即当地全年最小的正午太阳高度角，北半球为冬至日的正午太阳高度，南半球为夏至日的正午太阳高度）。5．计算热水器安装角度要最大限度地利用太阳能资源，应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度，使太阳能热水器集热面与太阳光线垂直，提高太阳能热水器的效率。太阳能热水器的安装倾角=纬度差（即当地纬度和太阳直射点纬度的差值）。6．判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度一般情况下，由于向阳坡正午太阳高度大，获得太阳光热多，背阳坡得到太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度转高，阴坡温度较低，因而同一自然带在阳坡的分布高度较高在阴坡的分布高度较低。二、四季和五带的划分（一）四季更替1．天文四季黄赤交角是影响天文四季的直接原因。夏季是一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节；冬季是一年中白昼最短、正午太阳高度最小的季节。以24节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点划分四季。2．气候四季春（3、4、5月）、夏（6、7、8月）、秋（9、10、11月）、冬（12、1、2月）3．西方四季以春分、夏至、秋分、冬至为起点划分，比我国天文四季晚一个半月。（二）五带划分以地表获得太阳热量的多少来划分热带、南北温带、南北寒带。1．热带：南、北回归线之间，有太阳直射机会，接受的太阳辐射最多。2.温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季分明。3．寒带：极圈与极点之间，太阳高度小，有极昼、极夜现象（极昼时虽然太阳不落，但太阳入射角度小，得到的太阳辐射并不多）。
