【高考地理18种大题必背】2013高考地理计算题公式 5.正午太阳高度计算
(5) 正午太阳高度计算
(1)计算公式:H=90o--纬度差
纬度差指该地与直射点间的纬度之差。同半球时等于两地纬度之差;异半球时等于两地纬度值之和。
(2)计算步骤:直射点的纬度(δ)和当地纬度(φ)是决定正午太阳高度的两个变量。根据公式,知道或间接知道其中的两个变量,可以求知另一个变量。
(3)案例:已知北京位于40oN,冬至日和夏至日其下午太阳高度相差多少?
计算过程:根据所学知识可知,冬至日太阳直射23o26ˊS,夏至日太阳直射23o26ˊN。则两个日期北京的正午太阳高度分别是:
90o-(40o+23o26ˊ)=26o24ˊ、90o-(40o-23o26ˊ)=73o26ˊ。
(4)正午太阳高度的应用
①计算楼距。为了使楼房底层获得充足的太阳光照,一般来说。纬度较低的地区楼距较小,纬度较高的地区楼距较大。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度(即一年中最小的正午太阳高度),并计算影长。
公式:L=HCotθ
L楼间距;H前一楼高;θ一年中最小的正午太阳高度角。
②计算热水器安装角度。要最大限度地利用太阳能资源,应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度,使太阳能热水器集热板与太阳光线垂直,提高太阳能热水器的效率。
公式:α=90o-H
α太阳能集热板与地平面的夹角;H正午太阳高度角。
③案例:30oN某地,要在60米高的楼北面建一新楼,为全年都能受到阳光照射,最好的楼间距是________。9月23日安装在楼上的太阳能热水器与地面的夹角应该调节为_______。
计算过程:θ=90o-(30+23o26ˊ)=36o24ˊ;
L=HCotθ=60Cot36o24ˊ=60×0.7=42米
H=90o-(0o+30o)=60o
α=90o-H=30o
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