我国冬季北半球为什么正午太阳高度低 高度越低不越热吗_百度知道
我国冬季北半球为什么正午太阳高度低 高度越低不越热吗
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在正午时太阳在天空的位置为最高，正午太阳高度就是正午时候的太阳高度角，太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素所以正午太阳高度角越低，温度越低
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& 学年高一地理必修1同步练习：1.3.3《昼夜长短和正午太阳高度的变化、四季更替和五带》（人教版）
学年高一地理必修1同步练习：1.3.3《昼夜长短和正午太阳高度的变化、四季更替和五带》（人教版）
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资料概述与简介
课时3　昼夜长短和正午太阳高度的变化　四季更替和五带
[学习目标]　1.掌握昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律。2.理解四季的更替规律和地球五带的划分。
一、昼夜长短和正午太阳高度的变化
1．昼夜长短的变化
(1)春分日至秋分日：北半球各纬度昼长①大于夜长，纬度越高，昼越②长，夜越③短，北极四周出现④极昼现象，南半球反之。
(2)秋分日至次年春分日：北半球各纬度昼长⑤小于夜长，纬度越高，昼越⑥短，夜越⑦长，北极四周有⑧极夜现象，南半球反之。
(3)春、秋分日：全球各地⑨昼夜等长，都是12小时。
2．正午太阳高度的变化：同一时刻，正午太阳高度由⑩太阳直射点向南、北两侧递减。
思考　自9月1日开学到本年末，观察你所在的城市昼夜长短情况及其变化，注意期间是否经过二分二至中的某个节气。其变化是否有明显改变？
答案　北半球各地区
时间 9.1 → 秋分 → 冬至 → 年末
昼夜状况 昼长夜短 昼变短夜变长 昼夜平分 昼变短夜变长 昼最短夜最长 昼变长夜变短 昼短夜长
(一)昼夜长短的时空变化规律
读“不同地点昼长随季节(北半球)变化统计曲线图”，回答下列问题。
(1)判定A、C、D三地的地理纬度：A________；C________；D________。
(2)昼夜长短随季节而变化，但________(填图中字母)地区例外，这里昼夜________________。
(3)从A到D的四幅图中可以发现，昼夜长短变化幅度的规律是________________________________________________________________________。
答案　(1)0°　66°34′S　90°N
(2)A　全年平分
(3)纬度越高，昼夜长短的变化幅度越大
1．昼夜长短状况规律
太阳直射点在哪个半球，哪个半球昼长夜短，且越向该半球高纬，白昼时间越长。由此可见，太阳直射点所在位置决定昼夜长短状况，与太阳直射点的移动方向无关。如下图所示：
2．昼夜长短变化规律
太阳直射点向哪个半球移动，哪个半球昼变长夜变短，且纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。由此可见，太阳直射点移动方向决定昼夜长短变化情况，与直射点位置无关。
下图表示夏至日或冬至日四个不同纬度地区的昼夜长短情况(图中阴影部分表示黑夜)，四地纬度从低到高的正确排序是(　　)
A．①③④②B．①②③④
C．③①②④D．④③②①
解析　正确解答此题需重点关注以下几点：(1)此类题目解答的关键是昼夜相差多少小时而不是昼长为几小时。昼夜长短相差越大，说明纬度越高。(2)夏至日或冬至日，全球各地的昼长均达到最长或最短。若此时仍昼夜平分，则该地一定在赤道上，纬度最低；若此时出现极昼或极夜，则该地在南、北极圈内，纬度高；若既不平分，也没有极昼、极夜，则介于赤道和极圈之间。按昼夜长短相差越大，纬度越高的原则来判断。
(二)正午太阳高度的变化规律与应用
下图是某中学地理小组的“太阳能研究示意图”。读图回答下列问题。
(1)楼房2上放置一个太阳能集能发电装置，角β大小可以调节，那么3月21日这天角β调为________集能效果最好。
(2)若能保证一年中太阳能板都能发电，楼房1的高度不能超过________米。
(3)有学生认为，这样放置太阳能板，在6月22日发电效果不好，试解释原因。
答案　(1)21.5°　(2)25
(3)因为6月22日这一天太阳不会出现在楼房2的南方，而会出现在楼房2的北方，所以集能效果不好。
解析　第(1)题，通过计算可得到当地正午太阳高度，从而推算出角β。第(2)题，通过推算得出当地12月22日正午太阳高度为45°，楼房1比楼房2不能高于15米，即楼房1不能超过25米。第(3)题，本题考查太阳方位与地理纬度关系。
反思归纳　正午太阳高度的变化规律
(1)正午太阳高度的纬度分布规律
太阳直射某纬度，则该纬线的正午太阳高度为90°，离该纬线越远，则正午太阳高度越小(简记为“近大远小”)。由此可以推知：同一纬线各地正午太阳高度相同；正午太阳高度从直射点所在纬线向南北两侧递减。
(2)正午太阳高度的季节变化规律
直射点向本地所在纬线移来，正午太阳高度增大，反之减小(简记为“来增去减”)。
[思维拓展]　正午太阳高度的应用
(1)确定地方时：当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。
(2)确定房屋的朝向：在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。
(3)判断日影长短及方向：太阳高度越大，影子越短，太阳高度越小，影子越长。一天中日影的变化规律是：日出最长逐渐变短,正午最短逐渐变长,日落最长，且日影方向与太阳方位相反。
(4)楼房间距问题
以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照射，两楼之间的最短距离L与楼高h的关系如上图所示(H为冬至日当地的正午太阳高度)，L应大于h·cotH。
(5)太阳能热水器的角度问题
太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度的余角。如下图所示，α＋H＝90°时效果最佳。太阳能热水器的安装倾角＝两点纬度差(即当地纬度和太阳直射点纬度的差值)。
读“某地正午太阳高度年变化折线图”，完成(1)～(2)题。
(1)根据该地正午太阳高度年变化规律，判断该地点可能位于(　　)
A．北温带B．南温带
C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间
(2)在图中A处所表示的这一天，该地(　　)
A．黑夜最短B．正午旗杆的影子最短
C．气温最高D．受太阳活动影响强烈
答案　(1)D　(2)B
解析　第(1)题，该地12月22日前后有两次正午太阳高度达到90°，说明有两次太阳直射。根据正午太阳高度变化规律可以判定该地位于赤道至南回归线之间，所以应该位于南半球热带地区。第(2)题，A处表示太阳直射，正午旗杆的影子最短。
二、四季更替和五带
1．四季形成的原因：(11)昼夜长短和(12)正午太阳高度的时空变化。
2．四季更替从天文含义看四季，夏季是一年内白昼(13)最长，太阳高度(14)最高的季节，也是获得太阳辐射(15)最多的季节；冬季是一年内白昼(16)最短，太阳高度(17)最低的季节，也是获得太阳辐射(18)最少的季节；春秋季是过渡季节。
(1)划分界线：南、北回归线和(19)南、北极圈。
(2)五带的划分：包括(20)热带、南、北温带、南、北寒带。
思考　全球哪些纬度地区会有明显的“四季”特征，哪些地区没有？
答案　中纬度地区四季分明，低纬度和高纬度“四季”特征不明显。
强化记忆　正午太阳高度的变化规律——“近大远小”“来增去减”
离太阳直射点越近，正午太阳高度越大；反之越小。太阳直射点移来，该地的正午太阳高度就增大；反之减小。
1．下列节日中，上海白昼最长的是(　　)
A．5月1日B．6月1日
C．7月1日D．8月1日
解析　6月22日前后是北半球白昼最长的一天，7月1日最接近6月22日，因此白昼最长。
2．每年春分日到秋分日(　　)
A．极昼地区先由北极点扩大到北极圈，再由北极圈缩小到北极点
B．南半球为夏半年，北半球为冬半年
C．太阳直射点由赤道移至南回归线，再移回赤道
D．北半球各地正午太阳高度先变大，再变小
下图所示为“某地朝南窗户二分二至日正午阳光入射图”。据图完成3～4题。
3．当阳光如③所示射入窗户时(　　)
A．我国恰好是一年中气温最高的月份
B．北京的正午太阳高度较大
C．地球在公转轨道上接近远日点
D．地球公转的速度较快
4．当阳光如②所示射入窗户时，若此时北京时间为10时，则该地的经度是(　　)
A．150°EB．160°E
C．105°ED．90°E
答案　3.D　4.A
解析　第3题，二分二至日正午阳光均为朝南窗户射入，则可判断该地为北回归线至北极圈之间地区。如③所示，正午太阳高度最小，应为冬至日正午入射光线。第4题，该地正午12时(地方时)时，北京时间为10时，则该地的经度为150°E。
5．读下图，回答下列问题。
(1)此图所示的日期是__________月________日。
(2)图中A点的时刻为________，D点的昼长为______。
(3)图中A、B、C、D四点中，太阳高度小于0°的是______，等于0°的是________。
(4)图中A、B、C、D四点中，自转线速度由大到小的顺序是________，自转角速度的大小_______________________________________________________________________。
(5)图中A、B、C、D四点中，此日正午太阳高度由大到小的顺序是________。昼长由短到长的顺序是________。
答案　(1)12　22　(2)12时　12小时　(3)D　C
(4)D＞A＞C＞B　相等
(5)A＞D＞B＞C　C＜D＜A＜B
解析　本题侧重考查光照图的判读。第(1)题，由北极圈内全部为极夜，可知图示季节为北半球冬至日，即12月22日。第(2)题，A点此时处在昼半球的中线上，所以地方时为12时；D点在赤道上，昼夜等长。第(3)题，在A、B、C、D四点中，D点处于夜半球，太阳高度角小于0°；C点处于晨昏线上，太阳高度为0°；A、B处于昼半球，太阳高度角大于0°。第(4)题，自转线速度由赤道向两极递减，所以D＞A＞C＞B；自转角速度相等。第(5)题，此时太阳直射南回归线，所以正午太阳高度角由南回归线向南北两侧递减，因而正午太阳高度大小为A＞D＞B＞C；昼夜长短由南向北递减，故而C＜D＜A＜B。
40分钟课时作业
【基础过关】
读“地球公转示意图”，回答1～2题。
1．当地球公转由D向A运动的过程中，我国出现的文化现象是(　　)
A．吃月饼，共庆团圆
B．荡秋千，踏青插柳
C．放鞭炮，守岁迎春
D．望双星，鹊桥相会
2．在地球公转由B向C运动的过程中(　　)
A．北半球白昼变长，但短于夜
B．南半球白昼变长，并长于夜
C．北半球黑夜变长，但短于昼
D．南半球黑夜变长，并长于昼
答案　1.B　2.B
第30届奥运会于日19时12分(零时区区时)在伦敦开幕。结合材料，回答下题。
3．伦敦奥运会开幕当天，下列国家中白昼最长的是(　　)
A．菲律宾B．巴西
C．新西兰D．英国
解析　本题考查昼夜长短分布规律。7月份时太阳直射点位于北半球，北半球昼长夜短，且纬度越高，昼越长、夜越短。对比选项中四个国家的纬度位置，英国白昼最长。
读下图，回答4～5题。
4．图中A点的昼长为(　　)
A．24小时B．12小时
C．10小时D．20小时
5．图中所示日期，下列各地白昼最长的是(　　)
A．太原B．长春
C．南昌D．昆明
答案　4.D　5.B
解析　第4题，从图中的信息可知图中A点所在的纬线上昼弧与夜弧的比例是5∶1，昼夜之和是24小时，所以其昼长是20小时。第5题，图中所示日期为夏至日，夏至日时，太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区白昼时间达到一年中最大值，且越往北，白昼时间越长。
读“五带分布图”，完成6～7题。
6．下列地区四季变化最明显的是(　　)
A．热带B．北温带
C．北寒带D．低纬度地区
解析　热带地区终年正午太阳高度大，气温高，全年皆夏，四季变化不明显；位于南北两极地区的寒带终年正午太阳高度小，气温低，全年皆冬，四季变化不明显；只有位于中纬度地区的南北温带，一年中冬、夏季正午太阳高度和昼夜长短变化大，气温变化大，因而季节更替最明显。
7．假设黄赤交角为30°时，地球上(　　)
A．寒带的范围变大B．温带的范围变大
C．热带的范围变小D．寒带的范围变小
解析　黄赤交角的大小对五带划分影响很大。如果热带的纬度范围变为赤道到南北纬30°，那么寒带的纬度范围就为90°－30°＝60°，即从南北纬60°到南北纬90°为寒带。由此可知：黄赤交角变大，热带、寒带范围变大，温带范围变小。
8．杭州(30°N)某同学对传统的太阳能热水器进行改造(如下图)：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式。12月22日正午，为使热水器受热最多，需调节活动支架，使热水器集热板与地面的夹角α为(　　)
A．23°26′B．36°34′
C．53°26′D．66°34′
解析　太阳能热水器集热板与太阳光线垂直时，热水器受热最多，通过正午太阳高度的计算可求出12月22日(冬至日)太阳直射南回归线时当地的正午太阳高度，这个角的余角就是热水器集热板与地面的夹角。
9．下图为“地球某日光照示意图”，图中阴影部分为黑夜，其他地区为白昼。读图回答下列问题。
(1)该日太阳直射点的纬度是________，出现极夜现象的纬度范围大致是________________________________________________________________________。
(2)此时，赤道与晨昏线相交点的经度分别为(　　)
A．45°E、135°EB．135°E、45°W
C．60°E、120°WD．0°、180°
(3)此日会出现的地理现象是(　　)
A．地球自转线速度从北回归线向南、向北递减
B．东京白昼时间比悉尼长
C．上海的日出时间比北京晚
D．上海的正午太阳高度达一年中最小值
(4)如果黄赤交角增加为30°，请在下图中画出太阳直射点最南且在90°W时的光照示意图(阴影表示黑夜)。
答案　(1)23°26′S(或南回归线)　66°34′N～90°N(或北极圈及其以北地区)
(2)D　(3)D
10．我国某中学地理兴趣小组对当地纬度进行了实际测量，其测量的记录和结果如下。据此完成下列各题。
测量工具：自制测量台(如上图，竖杆垂直台面)、教学用量角器一个、测绘罗盘一只、手表一块。
测量说明：量角器圆心放于竖杆影子顶端，观察影子投射在量角器上对应刻度。
测量日期：日。
测量结果：在手表显示13时时，杆影与罗盘指针方向重合，竖杆影子投射在量角器上对应刻度为50°。
(1)实际测量测得当地：经度为________，纬度为________。
(2)当北京时间分别为12时、14时，该活动小组观察到竖杆影子的方向分别为：________、________。
(3)请帮该地理兴趣小组绘制出该地全年的正午太阳高度曲线。
答案　(1)105°E　40°N
(2)西北　东北
(3)见下图：
解析　第(1)题，3月21日正午太阳高度为50°且位于我国境内，故纬度为40°N；由北京时间为13时，测量地为正午可知该地经度为105°E。第(2)题，当北京时间为12时时，该地为11时，物体影子朝西北，14时时该地为13时，影子朝东北。第(3)题，由图中可知二分日正午太阳高度为50°，二至日正午太阳高度可根据公式计算出来，夏至日为73°26′，冬至日为26°34′。
【能力提升】
读“某地昼长季节变化图”，回答11～12题。
11．该图反映的地点是(　　)
A．北极点B．北极圈
C．南极点D．南极圈
12．下列日照图所示日期与上图中B点所代表的日期相同的是(图中阴影处表示黑夜)(　　)
答案　11.B　12.B
解析　第11题，此图反映的地点在夏至日恰好发生极昼现象，冬至日发生极夜现象，故该点位于北极圈。第12题，B点代表的日期是冬至日，根据地球自转方向，判断极点，然后根据极昼极夜现象得出结论。
下图为“北半球某地正午太阳高度年变化示意图”。读图完成13～14题。
13．根据该地正午太阳高度角年变化规律，判断该地点可能位于(　　)
A．北温带B．南温带
C．0°～23°26′N之间D．0°～23°26′S之间
14．图中最接近春分日的是(　　)
A．①B．②
C．③D．④
答案　13.C　14.A
解析　由图可知，该地有两次太阳直射又表示北半球某地，确定其位于0°～23°26′N之间。④时其正午太阳高度最小，应为冬至日时，②时为夏至日，①时最接近春分日。
15．深圳一研究性学习小组，对地球运动及其产生的地理现象进行探究时遇到了一些问题，请结合所学地理知识予以解答。
(1)他们认为：在当地一个窗户朝正南的房间里，全年正午阳光都能照射到房内。你认为是否正确？为什么？
(2)他们认为：一年中深圳市正午太阳高度最高时，昼最长。你认为是否正确？为什么？
(3)他们在进行图像转换时遇到了困难，请将图甲所示内容按要求转绘在图乙中。(要求：在图乙中绘出晨昏圈，用阴影表示夜半球部分，标出直射点所在经线的经度。)
答案　(1)不正确；深圳位于北回归线以南，夏至日前后，正午阳光不能从南方照进房内。
(2)不正确；夏至日北半球各地昼长达到最长，而深圳正午太阳高度最高时，不是夏至日。
解析　本题以案例分析的形式考查正午太阳高度、昼夜长短的分布规律及其应用。第(1)题，南北回归线之间的区域每年有两次太阳直射，所以在太阳直射深圳到直射北回归线时间段内，正午太阳光不能从正南照射到房间内部。第(2)题，夏至日北半球各地昼最长，深圳市位于赤道与北回归线之间，有太阳直射现象，但不是在夏至日，因此深圳正午太阳高度最高时，昼长并非最长。第(3)题，北极圈到北极点之间出现了极昼现象，太阳应直射北回归线，且东西半球的分界线160°E处于夜半球平分线上，其地方时为0：00，太阳此时应直射在(23°26′N,20°W)。
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B．A地位于中纬度C．B地正午太阳不可能位于北方
D．B地昼长一定大于A地小题2:若黄赤交角增大，下列有关A、B两地的说法正确的是A．春分日，两地的ΔH值不变
B．夏至日，两地的ΔH值不变C．冬至日，两地的ΔH值开始发生变化
D．两地的ΔH值是变量的时间缩短
试题分析：小题1:据图可知，夏至日时北半球A、B地正午太阳高度角的差HB-HA为3°，而其他时间为30°，可以判断出B点的纬度比A低且小于23.5°，根据正午太阳高度角公式：．正午太阳高度＝90°－︱所求点的纬度±直射点的纬度 ︱ （所求点与直射点在赤道的同侧取“＋”号，在赤道的异侧取 “－”号)，可得：夏至日时HA＝90°－︱A -23.5°︱,HB＝90°－︱23.5°-B︱，HB-HA＝︱23.5°-B︱-︱A -23.5°︱＝47°- B- A＝3°，B+A＝44°，再根据两地的纬度差=两地的太阳高度角差，B-A=30°，可以算出A地的纬度为37°N。所以B正确。小题2:若黄赤交角增大，可计算出夏至日时两地的正午太阳高度角差会变大，而其他时间的不变，所以A正确。
读我国土地资源分布及利用示意图，回答问题。小题1:下列四幅图表示出了我国四种土地利用类型的分布，按草地、林地、水田和旱地的排序，正确的是
A．①②③④
B．②①④③
C．④②①③
D．③④①②
小题2:我国土地资源中，耕地的比重低，主要原因是
A．山地多，平地少
B．土地面积小
C．人口众多
D．气候复杂
小题3:造成我国耕地利用北方以旱地为主，南方以水田为主的主要原因是
A．地形和地势的差异
B．科技水平的高低
C．气候条件的不同
D．耕作制度的不同
读图，完成问题。小题1:我国耕地主要分布在
A．西北内陆的高原、盆地
B．东部季风区的平原和盆地
C．南方的山地、丘陵
D．北方的高原、山地
小题2:我国林地主要分布在①东北 ② 西南 ③东南 ④西北
小题3:我国西北、北部草地广布，适宜放牧。下列省区不是大牧区是
小华的家乡冬季温和，夏季炎热，一月平均气温在3℃左右。1998年，小华的爸爸承包了0．5公顷耕地,到2008年，种植结构变化如下图所示。请完成问题：小题1:小华爸爸承包的土地可能位于：
A．珠江三角洲
B．长江中下游平原
C．华北平原
D．松嫩平原
小题2:导致种植结构发生变化的主要因素是：
A．市场需求
B．地形因素
C．气候条件
D．人口增长
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＞＞＞下图是“我国某地朝南窗户的冬、夏至和春秋分日正午阳光入射图”。..
下图是“我国某地朝南窗户的冬、夏至和春秋分日正午阳光入射图”。据图分析回答1~2题。
1、当阳光如③所示射人窗户，淮阴可能出现的地理现象是
A、正是一年中气温最低的月份B、河流正处于枯水期C、是小麦播种后在田中生长的季节D、是出现梅雨的季节
2、北京天安门广场上的国旗每天与太阳同时升起，同时降下，下列说法正确的是
A、①日期时，国旗在旗杆上飘扬的时间最长B、②日期时，升旗时刻为北京时间6时C、②日期时，升旗时刻比北京时间6时迟十来分钟D、③日期时，升旗时刻为全年最早
题型：双选题难度：中档来源：江苏期末题
1、BC2、AC
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据魔方格专家权威分析，试题“下图是“我国某地朝南窗户的冬、夏至和春秋分日正午阳光入射图”。..”主要考查你对&&地球公转的地理意义&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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地球公转的地理意义
地球公转的地理意义：1、引起正午太阳高度的变化:（1）太阳光线对于地平面的交角，叫做太阳高度角，简称太阳高度（用H表示）。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳高度为90°，在晨昏线上，太阳高度是0°。
（2）正午太阳高度变化的原因：由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。 （3）正午太阳高度的变化规律：正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。 正午太阳高度的变化规律——按节气：
正午太阳高度的变化规律——按纬度：
一年中同一纬度地区的正午太阳告诉随时间变化图：（北半球）2、昼夜长短随纬度和季节变化：地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线（圈）。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在，除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分（赤道除外）。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；夜弧长，则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表：
3、四季更替：（1）从天文四季：夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节。以24节气中的立春（2月4日或5日）、立夏（5月5日或6日）、立秋（8月7日或8日）、立冬（11月7日或8日）为起点。地球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产，有如：“谷雨前后种瓜点豆”的谚语。 黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为：正午太阳高度随纬度分布是：低纬大而高纬小，春秋二分，从赤道向两极递减；夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归线向南北两侧递减。随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。
（2）气候四季包含的月份。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：春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。 4、五带划分：以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。 热带：南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射最多。 温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。 寒带：极圈与极点之间，太阳高度角低，有极昼、极夜现象。 地球公转与直射点移动、正午太阳高度、昼夜长短的季节变化关系。重点详解（一）——正午太阳高度的应用：1、正午太阳高度的计算：某地正午太阳高度的大小，可以用下面的公式来计算：H＝90°－|φ－δ|。其中H为正午太阳高度数，φ为当地地理纬度，永远取正值，δ为直射点的纬度，当地夏半年取正值，冬半年取负值。 在实际的解题中，许多时候并不需要运用此公式。由于在某地点正午太阳高度与直射点太阳高度差值等于它们的纬度差，所以利用下面公式计算更为方便；某地正午太阳高度角H＝90°－δ，其中δ为某地与太阳直射点的纬度差。 2、正午太阳高度变化规律的应用：（1）确定地方时 当某地太阳高度达一天中最大值时，就是一天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。 （2）判断所在地区的纬度 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）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，正午太阳位于南方，房屋朝南；南回归线以南的地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。 （4）判断日影长短及方向 太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短；南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短；南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影最短(等于0) （5）计算楼间距、楼高 为了更好地保持各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。 纬度较低的地区，楼距较小，纬度较高的地区楼距较大。以我国为例，见下图，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＝h·cotH。（6）计算热水器的安装角度 太阳能热水器集热面与太阳光线垂直；太阳能热水器集热面与地面的夹角同正午太阳高度互余。 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°(如图所示)。注： 正午太阳高度与太阳直射点的关系 ①正午太阳高度一定是指当地正午12点整的太阳高度，但是太阳不一定直射当地所在的纬度。 ②太阳直射点必须是在纬度23.5°之间来回移动，纬度大于23.5°的地方太阳不能直射，但有正午太阳高度，只是其正午太阳高度一定小于90°。③正午太阳高度的计算及其应用都与当地纬度和太阳直射点的纬度有关，二者缺一不可。④太阳直射点以一个回归年为周期在南北回归线及其之间来回移动，故直射点大约每个月移动纬度为8°，每移动1°大约需要4天。⑤正午太阳高度的变化规律与太阳直射点密切相关，距离太阳直射点越近，正午太阳高度越大；距离太阳直射点越远，正午太阳高度越小。重点详解（二）——正午太阳高度的应用：在太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。同一时间在不同纬度地区，太阳方位是不同的；同一纬度地区在不同时间，太阳方位也是不一样的。因而影子的朝向存在日变化和季节变化。（1）同一地区在不同节气日影的朝向（以北半球为例）①赤道地区“二分二至”日日影的朝向在赤道地区，一年四季太阳都是垂直升起而又垂直落下，且太阳升落方位的纬度就是太阳直射的纬度。
②北回归线上“二分二至”日日影的朝向在赤道至出现极昼极夜的纬度地区，纬度越高，太阳升落的方位偏移正东的角度越大。
③北极圈上“二分二至”日日影的朝向在开始出现极昼的地区，太阳升落方位为正北，即东偏北90°。
④北极点“二分二至”日日影的朝向在极昼期间，北极点上，由于太阳周日视平圈始终平行于地平圈，在一天中太阳高度没有变化，始终等于该日直射点的纬度，太阳只有方位变化而无升落，因而不存在升落方位问题。在春分秋分日，极点昼夜平分，此时太阳高度为0°，刚好没入地平圈。
（2）同一节气不同地区的日影的朝向（以南半球为例）①“二分日”南半球不同地区日影的朝向春分秋分日太阳直射赤道，全球昼夜平分，不同地区日出、日落的方位都是正东升、正西落（除南极点），并且随纬度的升高太阳视平圈与地平圈所成二面角由90°变为0°。即太阳高度由90°减为0°
②夏至日南半球不同地区日影的朝向北半球夏至日太阳直射北回归线，南极圈及其以内出现极夜，赤道地区太阳从正东偏北23°26′垂直升起，从正西偏北23°26′垂直落下。纬度越高，偏移正东向北的角度越大，极夜时刚好日出日落方位收缩为一点，位于正北方。
③冬至日南半球不同地区日影的朝向北半球冬至日太阳直射南回归线，南极圈及其以内出现极昼，赤道地区太阳从正东偏南23°26′垂直升起，从正西偏南23°26′垂直落下。纬度越高，日出偏移正东向南的角度和日落偏移正西向南的角度越大，到极圈时刚好日出日落位于正南方。
昼夜长短的变化:以北半球为例：
正午太阳高度的变化:(1)纬度变化：由太阳直射点向南北两侧递减。(2)季节变化
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