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课时 12 正午太阳高度的变化 四季更替和五带划分
一、正午太阳高度的变化
1．请在上图中用折线画出二分二至日正午太阳高度的分布状况。
2．正午太阳高度的纬度变化规律：“近大远小”
同一天，正午太阳高度从____________所在纬线向南北两侧降低；距离太阳直射点所在的纬
线越远，正午太阳高度越小，距离越近，则越大。
3．正午太阳高度的时间变化规律：“来大去小”
太阳直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小。如图所示：
概念辨析 太阳高度角与正午太阳高度角
①太阳高度角：太阳光线与地平面的交角(即太阳在当地的仰角)，简称太阳高度。在太阳直
射点上，太阳高度是90°；在晨昏线上，太阳高度是0°。
②正午太阳高度角：一日内最大的太阳高度角，即地方时12：00的太阳高度角，简称正午
太阳高度。
二、四季更替
1．成因2．划分(以北半球为例)
范围
类型
春季 夏季 秋季 冬季
一年内白昼
一年内白昼
____、正午
天文四季 过渡季节 过渡季节 ____、正午太阳
太阳高度
高度____的季节
____的季节
气候四季 3、4、5月 ________月 ________月 ________月
三、五带划分
1．划分依据：太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减。
2．五带划分
1．正午太阳高度的计算方法
公式：H＝90°－两点纬度差。
说明：“两点”是指所求地点与太阳直射点。两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则，即
两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不同半球，则两点纬度相
加。
2．太阳高度的日变化
在极昼期间，极点上见到的太阳高度在一天之内是没有变化的，其太阳高度始
极点上
终等于太阳直射点的纬度太阳高度在一天之内是有变化的，一天之内有一个最大值(地方时12时)，即当
地的正午太阳高度
非极点地区
3.正午太阳高度的年变化幅度
(1)南北回归线之间：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越大(由 23°26′增大到
46°52′)，赤道上为23°26′，回归线上为46°52′。
(2)回归线与极圈之间：各纬度正午太阳高度年变化幅度相同(均为46°52′)。
(3)极圈以内地区：纬度越高，正午太阳高度年变化幅度越小(由46°52′减小到23°26′)，
极圈上为46°52′，极点上为23°26′。
4．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。
①北回归线以北的地区，正午太阳位于南方，房屋朝南。
②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；太阳高度越大，日影越短；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。
(5)计算楼间距、楼高
为了保证一楼全年有阳光照到，北回归线以北地区建楼房时，两楼之间的最短距离应大于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
如上图所示，集热板与地面之间的夹角和当天正午太阳高度互余，当 α＋H＝90°时热水器使
用效果最佳。
5．四季与二十四节气图
(1)关于夏至或冬至对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相同，正午太阳高度相同，日出
日落方位相同，如小暑与芒种、立夏与立秋、小雪与大寒、寒露与惊蛰等。
(2)关于春分或秋分对称的节气，北半球同一地点昼夜长短相反，日出日落方位不同，如惊
蛰与清明、立春与立夏、处暑与霜降等。
(2022·广东地理) 2021 年 10 月 16 日 ，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发
射，将我国3名航天员顺利送入距离地表约400 km的中国空间站。 2022 年 4 月 16 日 ，航
天员安全返回地球。据此完成1～2题。
1．符合航天员驻留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的是( )
A．① B．② C．③ D．④
2．驻留期间，酒泉卫星发射中心发射塔与广州市区广州塔两地每天正午太阳高度的差值()
A．先变大后变小 B．先变小后变大
C．持续不断变大 D．始终保持不变
[关键信息点拨]
2021年10月16日～2022年4月16日大致是航天员驻留空间站的时间，该时间段包含
1月初，结合地球绕日公转速度的变化规律：1月初最______，7月初最______，可找出驻
留期间空间站绕太阳运动角速度大小变化的正确示意图。
酒泉卫星发射中心的纬度约为41°N，广州塔纬度约23°N(出现直射时接近______日)，驻留
期间，2021年10月16日至冬至日，太阳直射点往______移动，冬至日后至2022年4月16
日太阳直射点一直向____移动，两地始终位于太阳直射点的______方，根据正午太阳高度的
计算公式可判断出驻留期间两地正午太阳高度的差值大小变化情况。
[地理原理再现] 正午太阳高度的计算
写出正午太阳高度的计算公式。
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答案 1.____ 2.____
考向1 通过“正午太阳高度的变化规律”考查“综合思维”
(2024·河南洛阳模拟)我国某学校高三(2)班地理兴趣小组在校园内开展日照观测活动，
发现从9月23日开始，正午太阳光可透过窗户照射进本班教室(见下图)。10月23日之后因
南侧高楼对阳光的遮挡，本班教室内的正午太阳光照消失。一段时间后，正午太阳光再次照
进本班教室。据此完成1～3题。
1．该校可能位于( )
A．吉林省 B．河南省 C．福建省 D．云南省
2．10月23日之后，正午太阳光再次照进高三(2)班教室的时间约为( )
A．当年11月23日 B．当年12月22日
C．次年2月21日 D．次年3月21日
3．与高三(2)班相比，夏至日到冬至日期间，楼上高三(8)班教室内的正午太阳光照( )A．同时出现，持续时间一样
B．同时出现，持续时间更长
C．更早出现，持续时间一样
D．更早出现，持续时间更长
考向2 通过“四季的更替”考查“区域认知”
(2023·甘肃兰州模拟)宋朝梅尧臣的著作《田家四时》中写道“昨夜春雷作，荷锄理南陂。
杏花将及候，农事不可迟。蚕女亦自念，牧童仍我随。田中逢老父，荷杖独熙熙。”据此完
成4～5题。
4．材料中诗句所描述的节气是( )
A．立春 B．谷雨 C．惊蛰 D．立夏
5．此节气时( )
A．太阳直射点位于南半球且贵阳昼短夜长
B．太阳直射点位于南半球且悉尼昼短夜长
C．太阳直射点位于北半球且贵阳昼短夜长
D．太阳直射点位于北半球且悉尼昼短夜长
地理实践 2 太阳视运动
1．太阳的周日视运动(以地球为参照物观察太阳在一天中的运动)
(1)周期：24小时。
(2)方向：总体上自东向西。
(3)一年中，同一地点看，太阳视运动轨迹相互平行且与地轴垂直。
2．不同地区太阳视运动示意图的判读
(1)未出现极昼或极夜现象的地区，太阳直射点位于北半球时，日出、日落都偏北(太阳从东
北升起、西北落下)；太阳直射点位于南半球时，日出、日落都偏南(太阳从东南升起、西南
落下)；太阳直射点位于赤道时，日出正东、日落正西。
(2)出现极昼的地区(除极点)一天内太阳不落，但有升有降，正午太阳高度最大，0时(24时)
太阳高度最小，因此若位于北半球，太阳升降方位均为正北；若位于南半球，太阳升降方位
均位于正南。(3)极昼期间极点上一天太阳高度不变。
特别提醒 (1)北回归线以北，全年正午太阳都在正南方天空；南回归线以南，全年正午太
阳都在正北方天空。
(2)南、北回归线之间的地区，因日期不同，直射点纬度变化，正午太阳在天顶、正南、正
北方天空都有可能。
(3)太阳的周日运动：以北温带6月22日为例，太阳东北升—正东(不一定是地方时6：00)—
东南—正南(正午，地方时12：00)—西南—正西(不一定是地方时18：00)—西北落。
3．太阳高度日变化图的判读
(1)日出、日落、昼长判读：如曲线A北京时间约3时日出，约17时日落，昼长约为14小时。
(2)正午太阳高度及出现的时间判读：如曲线B正午太阳高度约为45°，出现在北京时间12
时。
(3)特殊判读
①曲线A正午太阳高度最大为90°，有太阳直射现象，应位于南北回归线之间；②曲线B昼
长24小时，且最低太阳高度正好为0°，应为刚好出现极昼的地方；③C线昼长24小时，且
一天中太阳高度没有变化，应位于极点。
(2023·山东地理)某文化广场(37°N,105°E)上的十二生肖石像均匀排列成圆形，生肖鼠位
于正北方。小明在圆中心竖立一根细杆，以观察太阳周日视运动变化。下图示意夏至日两个
时刻的杆影指向。据此完成1～2题。1．该地夏至日地方时16：00时，杆影指向( )
A．生肖虎 B．生肖虎与兔之间
C．生肖兔 D．生肖兔与龙之间
2．11月至次年2月，一日内被杆影指向的生肖石像个数最多为( )
A．5个 B．6个 C．7个 D．8个
(2023·湖南张家界模拟)香港天文台网站有互动式太阳视运动路径图，输入日期和位置
(经纬度)即可获得当时的太阳视运动路径图。一位同学在平台上输入 2022年12月22日
19：30和某地经纬度后，得到图1所示的“太阳视运动路径图”。图2为该日四地的1米杆
长的影子情况。据此完成3～4题。3．从图1可判断该同学输入的位置是( )
A．(26°34′S,172.5°W)
B．(26°34′N,7.5°E)
C．(36°34′N,7.5°E)
D．(36°34′S,172.5°W)
4．该日图2中关于四地说法正确的是( )
A．甲纬度最高且日出东南方向
B．乙和丙的纬度相同
C．丙地方时6：00日影朝正西
D．丁出现白夜现象
(2023·江苏扬州中学调研)2022年6月5日7时54分，“神舟十四号”航天员乘组出征
仪式在酒泉卫星发射中心(41°N,100°E)举行，三名航天员开启了为期6个月的天和空间站驻
留飞行任务。图1为“航天员乘组出征仪式图”，图2为“天和空间站绕地轨道及方向示意
图”。据此完成5～7题。
5．出征仪式上，航天员所观测到的太阳方位是( )
6．航天员在空间站驻留期间，酒泉卫星发射中心与文昌卫星发射中心(19°N,110°E)两地(
)
A．昼长的差值先变大，后变小
B．正午太阳高度的差值先变小，后变大
C．日出方位均由偏北转为偏南
D．日落方位均由偏南转为偏北7．在天和空间站24小时内大致可看到16次日出、日落，其原因是( )
A．空间站公转速度慢于地球公转速度
B．空间站公转速度快于地球自转速度
C．空间站对太阳升、落的折射现象
D．空间站公转方向与地球自转相反
