通过太阳高度的计算，我们在生活中可以根据此来解决好多的问题，比如太阳能电池板的安装以及方位的选择，还有就是太阳能热水器的安装和角度的选择等，较为直接的应用还是在南极进行考察的科学队员，通过对于太阳高度的计算来进行整天工作时间和条理的安排，也是起到很大的作用的。所以今天我们就一起来专项学习，如何计算正午太阳的高度以及如何应用!

　　1.正午太阳高度的计算

　　正午太阳高度=90°-两点纬度差(δ)。

　　“两点”指观测点、太阳直射点。若两点同在北(南)半球，两点纬度差为大数减去小数;若两点分属于南北不同半球，两点纬度差为两点的纬度之和。

　　如图所示：当太阳直射B点时，A点的正午太阳高度H=90°-δ=90°-(40°-10°)=60°;C点的正午太阳高度H=90°-δ=90°-(10°+23°26′)=56°34′。

　　2.正午太阳高度的应用

　　(1)确定地方时

　　当某地太阳高度达整天中较大值时，就是整天的正午时刻，此时当地的地方时是12时。

　　(2)判断所在地区的纬度

　　当太阳直射点位置时，如果已知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

　　为了获得较充足的太阳光照，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

　　①太阳直射点上，物体的影长缩短为0;正午太阳高度越大，日影越短;反之，日影越长。正午是整天中日影较短的时刻。

　　②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)，冬至日日影较长，夏至日日影较短;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)，夏至日日影较长，冬至日日影较短;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，直射时日影较短(等于0)。

　　(5)计算楼间距、楼高

　　为了增加一楼全年都有阳光照射，北回归线以北地区建造楼房时，两楼之间的较短距离应大于L=h·cot H(H：冬至日正午太阳高度)。

　　(6)计算热水器的安装角度

　　太阳能集热板与地面之间的夹角(α)和当天正午太阳高度角(H)互余，如图，α+H=90°时效果较佳。

　　练一练

　　王先生居住在某县城(40°N)乐康小区乙楼(见下图)，甲、乙两楼各18层，每层3 m，两栋楼的间隔为38 m。读图完成1、2题。

　　1.王先生发现每年立冬(每年的11月7日或8日)这整天正午，甲楼的影子恰好遮挡住自己住房的窗户，则赵先生的住房正午时被甲楼的影子遮挡的时间大约持续

　　A.1个月 B.2个月

　　C.3个月 D.4个月

　　2.张先生拟在乙楼购买一套住房，为增加住房全年采光充分，较低应选择

　　A.12层 B.13层

　　C.14层 D.15层

　　解析：第1题，王先生所在的县城位于北半球，冬至这整天正午的物体影子较长，然后逐渐缩短。根据太阳直射点的移动规律判断，从立冬到冬至大约一个半月，此时王先生的住房正午时会被甲楼的影子遮挡，相对应的，冬至过后仍会有约一个半月的时间被遮挡，因此王先生的住房正午时被甲楼影子遮挡的时间大约持续3个月。第3题，北半球冬至日正午楼影较长，如果冬至日正午甲楼的影子不能到达张先生所购住房的窗户，即可增加全年采光充分。冬至日时，该小区当地正午太阳高度为90°-(23°26′+40°)≈26.5°。当甲楼某层至楼顶的高度所产生的影长恰小于楼间距(38 m)时，该层即为张先生在乙楼欲购住房的较低楼层。假设所产生的影长恰好等于楼间距的甲楼某处至楼顶的高度为h，则h=38 m×tan 26.5°≈38 m×0.5=19 m，每层楼的高度为3 m，则19 m跨越了6层楼多(不足7层)，从楼顶向下数7层，为12层，该层有部分高度在冬至日正午可被遮挡，则13层为能增加全年采光充分的较低楼层。

　　答案：2.C　3.B

　　下图是某地正午太阳高度年变化图，读图回答3-5题。

　　3.该地点的纬度是

　　A.23°26′N B.23°26′S

　　C.20°N D.20°S

　　4.能正确反映L这整天的昼夜分布状况(阴影部分为黑夜)的是

　　A.甲 B.乙

　　C.丙 D.丁

　　5.M这整天

　　A.南半球正午太阳高度都达到较大值

　　B.南极圈午夜太阳位于正南方

　　C.该地太阳从东北升起、西北落下

　　D.地球公转速度越来越慢

　　解析：第3题，该地区有两次正午太阳高度达到90°，正午太阳高度较小值出现在6月22日，所以该地区位于赤道与南回归线之间。M这整天，太阳直射南回归线，根据M这整天的正午太阳高度为86°34′，可以计算出该地点的纬度是20°S。第4题，读图可知，L这整天的正午太阳高度为90°，由于这整天太阳直射点位于南半球且不在南回归线上，所以这整天南半球的极昼范围不包括南极圈，再结合地球自转方向可知，丁图正确。第5题，读图可知，M这整天，为北半球的冬至日，所以该地太阳从东南升起、西南落下;地球公转速度较快;南半球南回归线及其以南的地区正午太阳高度达到较大值;南极圈有极昼现象，午夜太阳位于正南方。

　　答案：3.D　4.D　5.B