正午太阳高度的计算及应用1.计算(1)一般情况下，所求点的正午太阳高度＝90°－直射点纬度和所求地点纬度间的纬度差。(2)极昼时寒带地区子夜太阳高度＝(所求地点纬度＋太阳直射点纬度)－90°2.应用(1)利用正午太阳高度确定地方时：当某地太阳高度达到一天中的最大值时，就是一天的正午时刻，此时该地的地方时为12时。(2)利用正午太阳高度确定当地的地理纬度：当太阳直射点位置一定时，如果我们能够知道当地的正午太阳高度，就可以根据“某地与太阳直射点相差多少纬度，正午太阳高度就相差多少度”的规律，求出当地的地理纬度。(3)利用正午太阳高度确定房屋的朝向：为了获得最充足的太阳光照，各地房屋的朝向与正午太阳所在的位置有关。北回归线以北的地区，正午时太阳位于南方，房屋朝向南方；南回归线以南的地区，正午时太阳位于北方，房屋朝向北方。(4)利用正午太阳高度确定日期、日影长短及方向：太阳直射点上，物体的影子缩短为零；正午太阳高度越大，日影越短；正午太阳高度越小，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。日影朝向永远背离太阳的方向，如北回归线以北地区，日影永远朝向北方；南回归线以南地区，日影永远朝向南方；南、北回归线之间的地区，日影则有南、北朝向的变化。(5)利用正午太阳高度确定楼距、楼高：为了更好地保持各层楼都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。以我国为例，见图甲，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：L＝hcotH。(6)太阳能热水器的倾角调整：为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板之间成直角。其倾角和正午太阳高度角的关系为α＋h＝90°(如图乙)。(7)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，得到的光热多，背阴坡得到的太阳光热少，因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。3.(2010·绍兴调研)图中a、b两条曲线为太阳高度日变化曲线。回答(1)～(3)题。(1)若m为北京时间840∶，且a、b两条曲线分别表示Q、P两地某日太阳高度日变化情况。则()A.Q地昼长小于12小时B.P地该日正午旗杆影长为零C.Q地一定位于北半球D.P地一年中有两次太阳直射(2)若a、b两条曲线分别表示X、Y两地某日太阳高度日变化情况。则()A.X、Y两地纬度值相同B.X、Y两地昼长相同C.X、Y两地处在同一经线上D.X、Y两地太阳高度相同(3)若a、b两条曲线分别表示Z地一年内两天的太阳高度日变化情况。则()A.Z地有极昼极夜现象B.Z地位于五带中的北温带C.Z地可能位于拉丁美洲D.Z地可能位于印度洋解析：第(1)题，从已知条件分析，曲线a对应Q地，曲线b对应P地，且图中Q地太阳比P地早升晚落，说明Q地昼长较长。同时，P地太阳在北京时间8∶40升起，在14∶40太阳高度达最大值，可得出其昼长为12小时，Q地昼长大于12小时。在Q地昼夜不等长的情况下，昼长为12小时的P地只能在赤道上，赤道在一年中有两次太阳直射。第(2)题，图中a、b两条曲线所对应的太阳高度最大值相同，即正午太阳高度相同，因此排除D项。同时，在同一天，正午太阳高度相同的地方，有两种情况：一是位于同一纬线上，而同一纬线上的点昼夜长短应该相同，从图中太阳升落时间来看，X地昼长比Y地长，因此排除A、B项；二是两地分别位于直射点的南北两侧，且与直射点的纬度差相等，如图1所示，这种情况下，X、Y则位于同一经线上。第(3)题，当同一地方，一年中有某两天正午太阳高度相同，昼长又不相同时，这个地方可能位于热带地区，如图所示。假如Z地位于10°N，则太阳直射0°与直射20°N时，其正午太阳高度是相同的，但其昼长是不同的，因此，排除A、B项。另外当Z地太阳高度最大时，其地方时为12时，对应的北京时间为14时40分，因此其地方时比北京时间晚了2小时40分，经度相差40°，Z地应位于80°E，故可能在印度洋上，不可能位于拉丁美洲。答案：(1)D(2)C(3)D
