题目

二分二至时全球正午太阳高度角的变化规律!

提问时间：2020-08-10

答案

认准三类线及其关系
三类线：
1. 太阳光线：太阳辐射至地球的光线是相互平行的,其中有一条光线垂直于地表（称为太阳直射光线）；太阳光线照射的地球表面是昼半球,无太阳光线照射的地球表面是夜半球.
2. 晨昏线（圈）：晨昏线（圈）是昼夜半球的分界线.由晨线和昏线两部分组成,晨 线是顺着地球自转方向由夜半球至昼半球的分界线,晨线上的各点同时日出；昏线是顺着地球自转方向由昼半球至夜半球的分界线,昏线上的各点同时日落.晨昏线（圈）与赤道相互平分.
3. 经纬线：经纬线相互交织,有无数条组成.需要认清一些重要的经纬线：
重要的纬线有：赤道、太阳直射的纬线、与晨昏线相切的纬线.
重要的经线有：平分昼半球的经线（太阳直射的经线）、平分夜半球的经线、在赤道上与晨昏线相交的经线、180°经线、20°W、160°E.
三类线的关系：
1. 太阳光线与晨昏线的关系：太阳光线的延长线始终与晨昏线垂直,其中太阳直射光线的延长线与晨昏线垂直相交于地心.
2. 晨昏线与经线的关系：二分日时二者重合；其余时间二者相交.
3. 晨昏线与纬线的关系：二分日时二者垂直；其余时间二者存在相切、相交、相离三种关系,在此期间晨昏线始终与两条纬线相切,切点是出现极昼、极夜的最低纬度；晨昏线与小于极昼、极夜最低纬度的各条纬线相交；与大于极昼、极夜最低纬度的各条纬线相离.
找准四个点
1. 直射点：确定太阳直射的经度和纬度.
2. 切点：确定出现极昼、极夜的最低纬度（取值范围∈〔66.5°,90°〕）,确定0时经线与12时经线.
3. 晨昏线与赤道的交点：确定晨线与赤道交点所在的经线的地方时为6时,确定昏线与赤道交点所在的经线的地方时为18时.
4. 晨昏线与经线的交点：确定某条纬线上昼弧或夜弧的经度差,据此推算出某地的昼长或夜长.
理清四组数字关系
相等关系：
1. 同一天同一条纬线上的各地正午太阳高度相等,昼夜长短也相等,日出日落的地方时相同；同一条经线的地方时相同.
2. 与直射点纬度差相等的纬线,正午太阳高度相等.
3. 直射点的纬度数等于出现极昼或极夜的纬度范围.
4. 某日极点的太阳高度等于直射点的纬度数,且一天不变.
5. 晨昏线与地轴夹角的度数等于直射点的纬度.
6. 南北半球纬度相同的纬线,一条纬线的昼（夜）长等于另一条纬线的夜（昼）长.
7. 赤道与晨昏线的夹角与出现极昼、极夜的最低纬度相等.
8. 赤道各地的昼长等于夜长（都为12小时）.
互余关系：
1. 直射点的纬度与出现极昼、极夜的最低纬度互余.
2. 直射点的纬度与赤道与晨昏线的夹角互余.
互补关系
0时经线的经度与12时经线的经度互补.
对跖点关系
晨昏线与纬线相切的两切点的经纬度关于地心对称.
把握四种基本规律
1. 昼夜长短的变化规律
除赤道外,其它纬线各地的昼夜长短都随太阳直射点的移动而发生变化,其规律为：太阳直射点所在的半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长,夜越短,另一半球相反.
2. 正午太阳高度的变化规律
由太阳直射点向南北两侧递减.
3. 太阳高度的变化规律
由太阳直射点呈同心圆状向四周递减.
4. 日出日落方位的变化规律
春秋分日,全球各地均日出正东,日落正西.
北半球夏半年,全球各地均日出东北,日落西北,且纬度越高,北偏角度越大,至出现极昼的最低纬度,日出正北,日落正北.
北半球冬半年,全球各地均日出东南,日落西南,且纬度越高,南偏角度越大,至出现极昼的最低纬度,日出正南,日落正南.
学会五种计算
1. 地方时与区时的计算：
在光照图中计算地方时与区时,一般要首先确定四个时刻中的一个时刻,即晨线与赤道交点所在经线的地方时为6时,昏线与赤道交点所在经线的地方时为18时,平分昼半球的经线（太阳直射的经线）的地方时为12时,平分夜半球的经线的地方时为0时或24时.然后在进行计算.
2. 正午太阳高度的计算：
计算公式为：正午太阳高度=90°－纬度差,式中的纬度差是指所求地点与直射点间相差的纬度数.
3. 午夜太阳高度的计算：
这里的午夜太阳高度是指极昼区某地0时的太阳高度角,其计算公式为：午夜太阳高度=纬度和－90°,式中的纬度和是指所求地点与直射点间纬度数相加.
4. 昼夜长短的计算：
一般的方法是：首先确定昼半球或夜半球,再根据某条纬线上晨昏线与经线相交两交点的经度差,计算出昼弧或夜弧的度数,最后用昼弧或夜弧的度数÷15°/h,得出昼长或夜长.当然也可用日出日落的时刻求昼长或夜长,如求昼长用日落时间减去日出时间,求昼夜长短也可用下一问题中日出日落时刻的计算公式.
5. 日出日落时刻的计算：
计算公式为：日出时刻=12－昼长／2,日落时刻=12＋昼长／2.
推断日期、季节和各类自然现象
日期、节气或季节的推算,一般要根据：①太阳直射点的纬度,如直射北回归线为北半球夏至日,北半球夏季；②极昼、极夜的范围,如北极圈及其以北出现极夜,为北半球冬至日,北半球冬季.
各类自然现象推断的基本思路是先确定季节,然后依据各季节应出现哪些自然现象再加以判断.
另外,新旧日期范围的确定,要确定0时经线的经度,从0时经线向东至180°经线为地球上新一天的范围,从0时经线向西至180°经线为旧一天的范围