正午太阳高度,地理学术语,从
太阳直射点地(此处为90°)所在纬度向南北递减,减少的度数等于当地
地理纬度与直射点纬度之差(一
南纬、一北纬地区的差,为其数值之和)。
1、在
回归线之间的地区,一年有两次太阳直射机会,此时正午太阳高度最大,为90°。太阳直射南北回归线时出现
极小值。其中除赤道两个极小值都是
最小值外,其它地区以太阳直射另一半球回归线时最小。
2、在回归线之上的地区,一年有一次太阳直射机会,分别是
夏至和
冬至。
例如,北京约在北纬40°,在
北半球夏至,太阳直射
北回归线,此时这里的正午太阳高度最大,约为73.5°;在冬至,太阳直射
南回归线,此时这里的正午太阳高度最小,约为26.5°。
因为地球的公转致使一年内太阳在地球的直射点在
南北回归线之间往复一次。以北半球北回归线穿过的地区为例:一年中当
太阳光直射北回归线时,正值我国北方的夏至节气,正午太阳在头顶正上方,即
太阳高度角为90°,为一年中的
最大值;当太阳光直射
南回归线时,正值我国北方的
冬至节气,此时的太阳高度角为43°,为一年之中的最小值。由于
地球自转,产生了太阳的
视运动现象(东升西落),即太阳高度的日变化。
由于地球的公转,使太阳直射点南北移动,从而产生了正午太阳高度的
纬度变化和季节变化现象。
太阳直射点以一年为周期在南北回归线之间移动。夏至日太阳直射北回归线(北纬23°26'),北回归线以北正午太阳高度达到最大,整个
南半球正午太阳高度达到最小。冬至日太阳直射南回归线(
南纬23°26'),南北情况与夏至时相反。其余时间是这两个状态的过渡。
黄赤交角的存在:因为每天正午的太阳高度角最大.黄赤交角使太阳直射点南北移动,随季节的变化而改变,正午是一天中太阳最高的时刻。 这个最高的高度随季节变化。冬至的时候北半球最低,正午的太阳能从向南的窗户射进大半间屋子,夏至的时候只照进窗台一点点。 这个最高的高度还和你所在的纬度有关。如果你在北回归线上,北纬23度26分,夏至时分正午的太阳在头顶上,它的高度是90度;再往北,随纬度升高,正午时分太阳的高度越低。
某一地区的正午太阳高度
角的大小,决定了该地的太阳辐射量的多少,那么,一个地区的正午太阳高度角是否可计算出来呢?
我们已经知道,
地球绕太阳公转,由于
地轴的倾斜,地轴与
轨道平面始终保持着大概66°34′的夹角,这样,才引起太阳直射点在南北纬23°26′之间往返移动,并决定了太阳可能直射的范围:春,
秋分日,太阳直射赤道---即直射点的纬度为0°;冬至日,太阳直射南回归线--即直射点的纬度为23°26′S;夏至日,太阳直射北回归线--即直射点的纬度为23°26′N。如果某地的纬度已经知道,依据下面的公式就可以计算出此地的太阳高度。
H=90°-|
纬差|(纬差是指某地的地理纬度与当日直射点所在纬度之间的差值)
夏至日
太阳直射的纬度为23°26′N,与A地的纬度差=40°-23°26′=16°34′,那么H=90°-16°34′=73°26′。
如果求A地
冬至日的正午太阳高度。冬至日太阳直射的纬度为23°26′S,与A地的纬度差=40°+23°26′=63°26′,那么H=90°-63°26′=26°34′。