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正午太陽(yáng)高度變化規(guī)律圖解與訓(xùn)練
太陽(yáng)高度是太陽(yáng)光線(xiàn)相對(duì)地面的夾角(即太陽(yáng)在當(dāng)?shù)氐难鼋?,在太陽(yáng)直射點(diǎn)處太陽(yáng)高度最大,為90°,在晨昏線(xiàn)上則為0°。而正午太陽(yáng)高度就是各地一日內(nèi)最大的太陽(yáng)高度，也即地方時(shí)為12點(diǎn)的太陽(yáng)高度。正午太陽(yáng)高度的變化包括同一時(shí)間隨緯度的變化和同一地點(diǎn)（緯度）在一年中隨季節(jié)的變化。由于這兩種變化的直接原因都是太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)（如圖1左），因此，要理解和掌握正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律需要從太陽(yáng)直射
圖1
點(diǎn)和正午太陽(yáng)高度變化的關(guān)系來(lái)入手。圖2是平行的太陽(yáng)光線(xiàn)照射在球面上的狀況，從中可以得出正午太陽(yáng)高度的一些基本規(guī)律（H表示正午太陽(yáng)高度，下同）。HD＜HB＜HA＞HC＞HE表明：從緯度分布看，太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度正午太陽(yáng)高度最大，并由此向南北兩側(cè)遞減，在太陽(yáng)直射點(diǎn)南北兩側(cè)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)上，正午太陽(yáng)高度相等。HA＞HC＞HE，HA＞HB＞HD表明：距離太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度近時(shí)，正午太陽(yáng)高度大，反之正午太陽(yáng)高度小。
下面通過(guò)圖解來(lái)分析正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律，幫助學(xué)生直觀(guān)掌握、理解其基本規(guī)律。首先對(duì)圖1左圖進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將圖中經(jīng)線(xiàn)圈的右半部“拉直”，可得到圖1右圖。兩圖均表示夏至日太陽(yáng)直射北回歸線(xiàn)，冬至日太陽(yáng)直射南回歸線(xiàn)，春分日和秋分日（以下簡(jiǎn)稱(chēng)二分日）太陽(yáng)直射赤道。這里以圖1右圖為基礎(chǔ)來(lái)深入分析正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化規(guī)律和緯度分布規(guī)律。
（一）正午太陽(yáng)高度的季節(jié)變化規(guī)律
這里我們分六個(gè)方面進(jìn)行分析。假設(shè)P為滿(mǎn)足條件的任意一地點(diǎn)，H1，H2，H3分別表示夏至日、二分日、冬至日時(shí)P地的正午太陽(yáng)高度，H4為太陽(yáng)直射南北回歸線(xiàn)之間某地P時(shí)的正午太陽(yáng)高度。
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