關於高中地理正午太陽高度角公式推算的方法討論
關於高中地理正午太陽高度角公式推算的方法討論
假使推算地球表面任意一點A正午太陽高度角,則必須分以下三種情形討論:
1、點A與此時太陽直射點不在同一半球時:
(1)幾何推算
以點A在北半球,太陽直射點在南半球為例,如圖1所示:假使太陽直射點為B,且A點緯度為φ,B點緯度為β,太陽高度角為α,於是根據幾何關係,δ=α+β=90°-φ,也就是:α=90°-φ-β
(2)結論
當地球表面任意一點與此時太陽直射點不在同一半球時,那麼此點:正午太陽高度角=90°-此點緯度-太陽直射點緯度
2、點A與太陽直射點在同一半球時:
(1)幾何推算
以點A在北半球,太陽直射點在北半球為例,如圖2所示:假使太陽直射點為B,且A點緯度為φ,B點緯度為β,太陽高度角為α,於是根據幾何關係,α=β+δ,而δ=90°-φ,也就是:α=90°-φ+β。
(2)結論
當地球表面任意一點與此時太陽直射點不在同一半球時,那麼此點:正午太陽高度角=90°-此點緯度+太陽直射點緯度
3、當太陽直射點在赤道上時
(1)幾何推算
以點A在北半球,太陽直射點在赤道為例,如圖3所示:假使太陽直射點為B,且A點緯度為φ,太陽高度角為α,於是根據幾何關係,δ=90°-φ,而δ=α,也即是:α=90°-φ
(2)結論
當太陽直射點在赤道時,那此點:正午太陽高度角=90°-此點緯度
後記:現行高中地理課本中,對於太陽高度角的問題,或只要求記住公式,或直接不提。如若不講推導過程則不利於學生理解和記憶,如若詳細講推導過程則需涉及太陽赤緯等一系列高等地理內容,學生在理解上可能會存在很大困難。故,某不揣冒昧,討論以上推導過程,期望以利於地理教育。上述方法,不涉及高等知識,利用幾何關係和緯度定義,達到推算出地球表面某點正午太陽高度角的目的。
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