正午太阳高度角的一种简易算法

樊天才

〔关键词〕 太阳；正午；高度角；计算

〔中图分类号〕 G633.6 〔文献标识码〕 A

〔文章编号〕 1004—0463（2014）10—0086—01

正午太阳高度角的计算是教学的难点，人教版最近两个版本的教材都仅通过图片来显示不同纬度的太阳高度角，省去了太阳高度角的计算过程。但这两年全国各地高考题中却屡有涉及正午太阳高度角计算的内容。为了让学生更好地理解和掌握地球运动的规律及相关内容，在高考备考中轻松地应战，笔者摸索出一个比较简便易行的正午太阳高度角的计算方法。下面，笔者对这种计算方法简要阐述。

一、纬度变化量与正午太阳高度角变化量之间的关系

太阳光的入射方向和地平面之间的夹角就是太阳高度或太阳高度角（H）（如图一），或简单理解为太阳光线与地平面的夹角。由于太阳光线是平行光，而地平面是一个球面，因此，不同纬度太阳高度角的大小是不同的。只有穿过地心的那束阳光和地平面是垂直的（圆的切线垂直于经过切点的半径，圆的切线相当于地平面，半径相当于穿过地心的阳光）。因为地心是一个点，所以太阳光线与地面垂直的光线只有一条，与地面的交点也就是太阳直射点仅是一个点，它的太阳高度角是90°，即直射点，其余地面太阳高度都小于90°。离直射点越近，太阳高度角越大，太阳高度角由直射点向两侧递减（如图二，可以大致看出太阳高度角的变化规律）。直射点所在的经线上的太阳高度是正午太阳高度角，正午太阳高度角是一天太阳高度角的最大值（太阳直射点所在的经线是12点），太阳高度角的大小与太阳直射点的纬度差有关。

当太阳直射赤道时（如图三），赤道的纬度是0°，正午太阳高度角是90°；两极点的纬度是90°，正午太阳高度角是0°。从中可以看出从赤道到两极，纬度变化了90°，正午太阳高度角也变化了90°，即可以得出了纬度变化量和正午太阳高度角变化量相等的结论，因此，可以利用Δ纬度=Δ正午太阳高度角（Δ表示变化量，如Δt=t2-t1）的方法来计算正午太阳高度角。

二、正午太阳高度角的计算endprint

〔关键词〕 太阳；正午；高度角；计算

〔中图分类号〕 G633.6 〔文献标识码〕 A

〔文章编号〕 1004—0463（2014）10—0086—01

正午太阳高度角的计算是教学的难点，人教版最近两个版本的教材都仅通过图片来显示不同纬度的太阳高度角，省去了太阳高度角的计算过程。但这两年全国各地高考题中却屡有涉及正午太阳高度角计算的内容。为了让学生更好地理解和掌握地球运动的规律及相关内容，在高考备考中轻松地应战，笔者摸索出一个比较简便易行的正午太阳高度角的计算方法。下面，笔者对这种计算方法简要阐述。

一、纬度变化量与正午太阳高度角变化量之间的关系

太阳光的入射方向和地平面之间的夹角就是太阳高度或太阳高度角（H）（如图一），或简单理解为太阳光线与地平面的夹角。由于太阳光线是平行光，而地平面是一个球面，因此，不同纬度太阳高度角的大小是不同的。只有穿过地心的那束阳光和地平面是垂直的（圆的切线垂直于经过切点的半径，圆的切线相当于地平面，半径相当于穿过地心的阳光）。因为地心是一个点，所以太阳光线与地面垂直的光线只有一条，与地面的交点也就是太阳直射点仅是一个点，它的太阳高度角是90°，即直射点，其余地面太阳高度都小于90°。离直射点越近，太阳高度角越大，太阳高度角由直射点向两侧递减（如图二，可以大致看出太阳高度角的变化规律）。直射点所在的经线上的太阳高度是正午太阳高度角，正午太阳高度角是一天太阳高度角的最大值（太阳直射点所在的经线是12点），太阳高度角的大小与太阳直射点的纬度差有关。

当太阳直射赤道时（如图三），赤道的纬度是0°，正午太阳高度角是90°；两极点的纬度是90°，正午太阳高度角是0°。从中可以看出从赤道到两极，纬度变化了90°，正午太阳高度角也变化了90°，即可以得出了纬度变化量和正午太阳高度角变化量相等的结论，因此，可以利用Δ纬度=Δ正午太阳高度角（Δ表示变化量，如Δt=t2-t1）的方法来计算正午太阳高度角。

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〔关键词〕 太阳；正午；高度角；计算

〔中图分类号〕 G633.6 〔文献标识码〕 A

〔文章编号〕 1004—0463（2014）10—0086—01

正午太阳高度角的计算是教学的难点，人教版最近两个版本的教材都仅通过图片来显示不同纬度的太阳高度角，省去了太阳高度角的计算过程。但这两年全国各地高考题中却屡有涉及正午太阳高度角计算的内容。为了让学生更好地理解和掌握地球运动的规律及相关内容，在高考备考中轻松地应战，笔者摸索出一个比较简便易行的正午太阳高度角的计算方法。下面，笔者对这种计算方法简要阐述。

一、纬度变化量与正午太阳高度角变化量之间的关系

太阳光的入射方向和地平面之间的夹角就是太阳高度或太阳高度角（H）（如图一），或简单理解为太阳光线与地平面的夹角。由于太阳光线是平行光，而地平面是一个球面，因此，不同纬度太阳高度角的大小是不同的。只有穿过地心的那束阳光和地平面是垂直的（圆的切线垂直于经过切点的半径，圆的切线相当于地平面，半径相当于穿过地心的阳光）。因为地心是一个点，所以太阳光线与地面垂直的光线只有一条，与地面的交点也就是太阳直射点仅是一个点，它的太阳高度角是90°，即直射点，其余地面太阳高度都小于90°。离直射点越近，太阳高度角越大，太阳高度角由直射点向两侧递减（如图二，可以大致看出太阳高度角的变化规律）。直射点所在的经线上的太阳高度是正午太阳高度角，正午太阳高度角是一天太阳高度角的最大值（太阳直射点所在的经线是12点），太阳高度角的大小与太阳直射点的纬度差有关。

当太阳直射赤道时（如图三），赤道的纬度是0°，正午太阳高度角是90°；两极点的纬度是90°，正午太阳高度角是0°。从中可以看出从赤道到两极，纬度变化了90°，正午太阳高度角也变化了90°，即可以得出了纬度变化量和正午太阳高度角变化量相等的结论，因此，可以利用Δ纬度=Δ正午太阳高度角（Δ表示变化量，如Δt=t2-t1）的方法来计算正午太阳高度角。

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