极昼地点0时太阳高度的计算.docx

极昼地点0时太阳高度的计算极昼地点0时太阳高度的计算 一、正午太阳高度(H)的计算 在北半球极昼区的正午太阳高度为当地地方时12时太阳光线与当地地平线的倾角，此时太阳位于正南天空其计算方法与非极昼区一致： 公式一：正午太阳高度H=90－两地间的纬度差 即正午太阳高度H=90－ 二、最小太阳高度(h)的计算 在北半球极昼区的最小太阳高度为当地地方时0时或24时太阳光线与当地地平线的倾角，即子夜时太阳高度，此时太阳位于正北天空可分极点、出现极昼的最低纬度和两者之间的地区三种情况 1、 极点 在地球自转运动中，北极点不动，故太阳始终在正南天空且太阳高度 只有年变化而无日变化，即一日内最小太阳高度和最大太阳高度一样假设当日太阳直射点的地理纬度为x,则用公式一可得出： h=H=90－(90－x)=x 推论一：如某地在一日内太阳高度保持不变，则该地一定位于极点，且太阳高度的大小与当日太阳直射点的地理纬度数值相等 2、出现极昼的最低纬度 如图1：N为北极，B O为地心，M为太阳直射点，则AO 图1 N A l2 l1 M C 点为晨昏线与某纬线圈的切点，其所在的纬线就是当日出现极昼的最低纬度。

根据几何知识可知∠MOC＋∠AOB=90，即A点的地理纬度为北纬读图可知A点此时的地方时为0时或24时，太阳位于正北方的地平线上，故其最小太阳高度h=0；其正午太阳高度H=90－〔－x〕=2x 推论二：出现极昼的最低纬度的最小太阳高M B O 图2 C 2 1 l3 l2 A P N l1 度h=0；其正午太阳高度H=直射点纬度的2倍 3、极点和出现极昼的最低纬度之间的地区 如图2：N为北极，O为地心，M为太阳直射点，A为切点，P点为北半球出现极昼现象的某地与0时经线的交点， l1、l2、l3分别是过M、P、A三点的太阳水平光线，它们相互平行∠1是过P点的地平线与当地太阳光线l2的夹角，即P地位于0时经线上的太阳高度——最小太阳高度hl1平行于l2，即∠1等于∠2，A点在晨昏线上，l3与A点相切，∠2是过A点的切线与过P点的切线的夹角，根据几何知识可知，∠2=∠AOP，∠AOP=∠POB－∠AOB，∠POB、∠AOB是P点和A点的地理纬度，由以上可推知： h=∠1=∠2=∠AOP=∠POB－∠AOB =y－=y＋x－90º 公式二：① h=y－ ② h=y＋x－90º ①极昼区最小太阳高度h=当地地理纬度-出现极昼的最低纬度； ②极昼区最小太阳高度h=当地地理纬度+太阳直射点纬度-90º。

此日P地的正午太阳高度H=90－，则有h＋H= y＋x－90º＋90－ 公式三：h＋H=2x 即极昼区的最小太阳高度+正午太阳高度=直射点纬度的2倍。