《2025年步步高精准讲练高中地理选择性必修第一册湘教版》

二、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，日影最短，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，就可以求出当地的地理纬度。
3. 判断日影长短及方向
太阳高度越大，日影越短；太阳高度越小，日影越长。一天中日影的变化规律：日出、日落最长，正午最短，且日影方向与太阳方位相反。日影方向永远背向太阳。
(1) 北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北（北极点除外），冬至日日影最长，夏至日日影最短。
(2) 南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南（南极点除外），夏至日日影最长，冬至日日影最短。
(3) 南北回归线之间的地区，正午日影北半球夏至日朝向正南，冬至日朝向正北，太阳直射时日影最短。
4. 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。
5. 判断楼房间距、楼高
以北回归线以北地区建房为例，为保证一楼全年均有阳光照到，两楼之间的最短距离 L 与楼高 h 的关系如图所示（H 为冬至日当地的正午太阳高度），L 应大于 $ h · \cot H $。
6. 计算太阳能热水器的安装角度

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化来调整角度，集热板与地面之间的夹角 $ \alpha $ 应等于当天正午太阳高度的余角。如图所示，$ \alpha + H = 90^{\circ} $ 时效果最佳。太阳能热水器的安装倾角 = 两点纬度差（即当地纬度和太阳直射点纬度的差值）。
7. 判断房间采光面积
一般情况下，正午太阳高度越大，照射到房间里的面积越小，即夏季照射面积小，冬季照射面积大。北回归线以北的地区，太阳光线正午从南窗射入；南回归线以南的地区，太阳光线正午从北窗射入。

[思考] 从改善住宅采光条件考虑，我国南北方楼间距有何差异？从改善住宅采光条件考虑,由于北方的正午太阳高度相对南方地区较小,为使楼房底层获得较好的采光,北方楼间距一般大于南方。

答案： 思考
从改善住宅采光条件考虑,由于北方的正午太阳高度相对南方地区较小,为使楼房底层获得较好的采光,北方楼间距一般大于南方。

2024 年 11 月 22 日，某地理研究性学习小组在观测房屋采光状况时，发现甲楼阴影恰好投在乙楼中央挡住乙楼 1～3 层中部（如图所示），该地纬度为 $ 31.8^{\circ}N $，经度为 $ 117.2^{\circ}E $。

1. 12 月 22 日，该地理小组再次观测，甲楼阴影投在乙楼的层数会发生怎样的变化？甲楼阴影投在乙楼的层数明显增加,高于原来的1～3层。
2. 12 月 22 日之后，甲楼阴影投在乙楼的层数将会怎样变化？甲楼阴影投在乙楼的层数将逐渐变小,甲楼影长变短,甚至遮挡不住乙楼。

答案： 1.甲楼阴影投在乙楼的层数明显增加,高于原来的1～3层。
2.甲楼阴影投在乙楼的层数将逐渐变小,甲楼影长变短,甚至遮挡不住乙楼。