正午太阳高度角、太阳直射点纬度、当地纬度三个变量中任意知二,就能求第三个,在这里谈谈如何用几何法来计算。
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首先把一条经线作为数轴,正方向表示北纬0°到90°,负方向表示南纬0°到90°。然后再在数轴上构建一个直角三角形:太阳直射点纬度为直角三角形的直角顶点,当地纬度(北京)和太阳位置各为一个顶点。
! R: j0 k; C/ B( y2 W2 q2 s2 d7 g$ [4 x. G5 i! }- _5 m
1.已知:太阳直射点纬度、当地纬度。求:正午太阳高度。6 v4 P3 i! u ?- x1 R! U: O9 p
/ U5 t& e& n( ?( ~例如:北京(40°N)夏至日的正午太阳高度是多少?3 m+ s8 |- O$ F, d2 w9 |
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根据已知条件画出下图:* d, ?; I5 F3 }1 l' o
5 d: ], t8 z/ k/ G" G图中∠1就是北京的正午太阳高度,∠2等于所对边在数轴上两点间的距离(既北京和太阳直射点)
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∠2=40°N-23°26′N1 |, O: C# J+ P( k$ G5 v0 I' s/ d! r
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∠1=90°-∠2=90°-(40°N-23°26′N)=73°26′
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2.已知:正午太阳高度角、当地纬度。求:太阳直射点纬度。8 W$ k6 H, {! C# d: x" K! V
: C( Z) O: G7 r例如:一日测得北京(40°N)的正午太阳高度为30°,则此日太阳直射哪条纬线?
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根据题意作出下图,则∠1=30°,∠2=90°-30°=60°,即太阳直射点与北京在数轴的距离为60°,北京是40°N,则太阳直射点纬度为20°S。
* g1 t; s1 u T
- k) X8 L- y+ N2 R; f5 z另外,当地纬度在南北回归线之间时,太阳直射点可能是两个,数值小于等于23°26′都合理。
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: q# ]/ q' Z: _例如:某日测得A地(10°S)的正午太阳高度为78°,则此时太阳直射哪条纬线?
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0 b s0 H$ [' T$ Z' ~6 ~作图如下:∠1=78°,∠2=90°—78°=12°
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# l* w. Y" e/ F6 S即太阳直射点与A地之间在数轴上的距离为12°,所以太阳直射点为2°N或22°S。
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# i0 f, q. B/ s) F; Z
7 q3 N- s1 S" M! T/ Z# M3.已知:正午太阳高度角、太阳直射点纬度。求:当地纬度。
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4 ?- d1 E( b0 N2 Z: \3 x6 W3 S! a例如:太阳直射10°N时,某地正午太阳高度角30°,此地所在纬度是多少?* Q1 d1 e' k% `2 u' p
# C3 O9 ~' e5 @, W: Q画出下图,这样的地点可能有两个,数值小于等于90度都是合理的。
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如图所示:∠1=∠2=90°—30°=60°+ u1 W" Z h( Z
2 [; Y: e, H' Y( P
即此地与太阳直射点10°N之间的距离等于60°,所以此地是70°N或50°S。
6 N! _/ N+ r( v- G" ^6 ?( b, _* J; v" h ^8 j( P
(四川宜宾江安二中)
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