高中地理題目關于太陽直射點（太陽高度角是太陽光的入射方向和地平面）
知識點
- 太陽直射點
太陽直射點，在地球23°26′N~23°26′S之間往復移動，移動的周期為一個回歸年（365日5時48分46秒），移動的規律如下：
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①夏半年（春分-夏至-秋分），太陽直射點由赤道開始，先向北移動到北回歸線，再向南回到赤道；
②冬半年（秋分-冬至-春分），太陽直射點由赤道開始，先向南移動到南回歸線，再向北回到赤道。
正午的太陽方位，與太陽直射點的緯度位置有關。太陽直射點位于觀察點以南，則正午太陽便位于觀察點的南方。
圖1 太陽直射點的移動規律
例題
下圖為某地住宅冬至、夏至正午日照示意圖，讀圖完成29~30題。
29、該地的緯度可能是（ ）
A. 30°S
B. 20°S
C. 20°N
D. 30°N
30、僅考慮地球運動，圖示窗戶、屋檐搭配對室內光熱的影響有（ ）
①有利于夏季遮陽、冬季采光
②冬至到夏至，正午室內的日照面積逐漸增大
③冬至到夏至，正午屋檐的遮陽作用逐漸增強
④有利于減少室內能源消耗
A. ①②③
B. ①②④
C. ①③④
D. ②③④
答案：D、C
精講精析：（1）分析該地的緯度。①夏至，太陽直射點位于北回歸線；冬至位于南回歸線；②從圖中可以看出，夏至、冬至的太陽直射點均在該地的南面（即該地位于夏至、冬至的太陽直射點的北面），因此該地既位于北回線以北，也位于南回歸線以北，因此圖中的30°N符合條件。
（2）分析圖示建筑對室內光照、熱量的影響。①從圖中可以看出，冬季氣溫低，因此照進室內的光照更多，有利于采光和保暖，減少能源消耗；②夏季氣溫高，因此屋檐發揮了這樣作用，使得室內降溫；③從冬至到夏至，照進室內的日照面積逐漸減小，屋檐的遮陽作用逐漸增強。因此綜合來看，題目中的①③④正確，因此選項C正確。
總結
- 正午太陽高度角
本節例題的難度適中，解題思路為：①根據圖中夏至、冬至太陽的位置（該地的南面），結合夏至、冬至太陽直射點的位置，既可以判斷該地的緯度位置（北回歸線以北）；②分析圖中冬至到夏至期間，室內光照面積的變化，進而分析該建筑對夏至、冬至光照、熱量的影響。
正午太陽高度角，指的是正午的太陽光線與地平面的夾角，計算公式為：
α=90° – | β – γ |
其中α為正午太陽高度角，β為觀察者所處的緯度，γ為太陽直射點的緯度。
注意：|β-γ|表示的是觀察者與太陽直射點的“緯度差”，當位于不同半球時，用加法。例如|10°N-23°S|=10°+23°=33°。
根據上述計算公式，可得夏至、冬至的太陽高度角，有以下規律：
①夏至-冬至=46°52′：該地位于北回歸線以北；
②0<夏至-冬至<46°52′：該地位于赤道~北回歸線之間；
③-46°52′<夏至-冬至<0：該地位于赤道~南回歸線之間；
④夏至-冬至=-46°52′：該地位于南回歸線以南。
圖2 太陽高度角示意圖
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