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地理考点 | 自然地理核心考点(5-8)

 风吟楼 2020-06-08

五、正午太阳高度变化规律的应用

1.正午太阳高度的空间变化规律

①文字描述:从太阳直射点所在纬线分别向南北两侧递减;离直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。

②图形描述:

③特别说明:

a.同线相等规律:同一纬线上正午太阳高度相等。

b.对称规律:以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线,正午太阳高度相等。

2.正午太阳高度的季节变化规律

3.正午太阳高度的计算

正午太阳高度=90°-纬度差

当所求地点与太阳直射点在同一半球时,该纬度差即为所求点与直射点纬度差的绝对值;不在同一半球时,该纬度差为二者纬度数之和。

4.正午太阳高度的变化幅度及分布特点

①南北回归线之间:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越大(由23.5°增大到47°),赤道上为23.5°,回归线上为47°。

②回归线至极圈之间:各纬度正午太阳高度变化幅度相同(均为47°)。

③极圈以内陆区:纬度越高,正午太阳高度变化幅度越小(由47°减小到23.5°),极圈上为47°,极点上为23.5°。

④某一地点,太阳高度还有时间的变化,正午时太阳高度是一天中最大的,早上和傍晚最小。

5.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的最大值时,日影最短,当地的地方时是12时。

(2)确定房屋的朝向

为了获得更充足的太阳光照,房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。在北回归线以北地区,正午太阳位于南方,房屋一般朝南;在南回归线以南地区,正午太阳位于北方,房屋一般朝北。

(3)判断日影长短及方向

正午太阳高度越大,日影越短;正午太阳高度越小,日影越长;日影方向背向太阳。

(4)确定当地的地理纬度

与太阳直射点的纬度差多少度,正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度,可判断该地区纬度大小。

(5)确定楼间距、楼高

为了更好地保证各楼层都有良好的采光,楼与楼之间应当保持适当距离,一般来说,纬度较低的地方楼间距较小,纬度较高的地区楼间距较大。最小楼间距=前楼高度×tanH/1(H为当地一年中最小的正午太阳高度)。

(6)太阳能热水器的倾角调整

为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光线与受热板成直角。倾角α+正午太阳高度角h=90°。

六、太阳视运动

1.太阳周日视运动

①若正东日出、正西日落,说明太阳直射赤道。此时,北半球正午时的太阳总是在南方的天空,南半球正午时的太阳总是在北方的天空。北极点上空的太阳总在南方的天空,南极点上空的太阳总在北方的天空。

②若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间,说明该地处于冬半年;反之,说明处于夏半年。

③根据已知太阳直射点位置和当地纬度位置,来确定太阳视运动图中的方向;或已知不同节气某地纬度的正午太阳位置来确定图中方向。原理如下:

不同点观测正午太阳的位置

纬度

北回归线以北

北回归线上

南北回归线之间

南回归线上

南回归线以南

正午看太阳方向

一直在正南

夏至日在头顶上,其它一直在正南

有时在北,有时在南,最大的太阳高度为90°

冬至日在头顶上,其它一直在正北

一直在正北

2.日出、日落的方位与昼夜长短变化的关系(北半球)

时间

春分日

夏半年

秋分日

冬半年

昼夜长短状况

昼=夜

昼>夜

昼=夜

昼<夜

日出

时刻,网(地方时)

6时

早于6时,夏至日最早

6时

晚于6时,冬至日最晚

方位

正东方

东北方

正东方

东南方

日落

时刻(地方时)

18时

晚于18时,夏至日晚

18时

早于18时,冬至日最早

方位

正西方

西北方

正西方

西南方

3.日出、日落时日影朝向

①在春秋分日,全球各地太阳从正东升起,正西落下。因此日出时日影朝西,日落时日影朝东。

②北半球夏半年,太阳直射北半球,全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东北方升起,西北方落下,因而日出时日影朝向西南,日落时日影朝向东南。

③北半球冬半年,太阳直射南半球,全球各地(极昼极夜区域除外)太阳从东南方升起,西南方落下,因而日出时日影朝向西北,日落时日影朝向东北。

七、大气受热过程原理及其应用

1.大气的受热过程

大气通过对太阳短波辐射和地面长波辐射的吸收,实现了受热过程,而大气对地面的保温作用是大气受热过程的延续。具体图解如下:

2.大气保温作用的应用

(1)解释温室气体大量排放对全球气候变暖的影响

(2)分析农业实践中的一些常见现象

①采用塑料大棚发展反季节农业,利用玻璃温室育苗等。塑料薄膜、玻璃能使太阳短波辐射透射进入棚内或室内,而地面长波辐射却不能穿透塑料薄膜或玻璃把热量传递出去,从而使热量保留在塑料大棚和玻璃温室内。

②人造烟雾、浇水防冻。秋冬季节,我国北方常用人造烟雾来增强大气逆辐射,使地里的农作物免遭冻害。浇水可增加空气湿度,增强大气逆辐射;水汽凝结释放热量;水的比热容大,浇水可减小地表温度下降的速度和变化幅度,减轻冻害。

③果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发,还能增加昼夜温差,有利于水果的糖分积累等。

(3)利用大气削弱作用原理分析某地区太阳能的多寡

①高海拔地区(以青藏高原地区为例)

②内陆地区(以我国西北地区为例)

③湿润内陆盆地(以四川盆地为例)

(4)昼夜温差大小的分析

分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理,主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。 

八、逆温及其影响

1.逆温的类型和成因

类型

成因

特点

辐射逆温

在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射强,冷却快,离地面越近,降温越快

大陆上常年均可出现,尤以冬季最强

平流逆温

暖空气水平移动到冷的地面或水面上而发生的冷接触作用

愈近地表,降温愈快

锋面逆温

冷暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部

出现于锋面附近

地形逆温

冷空气沿斜坡向低谷和盆地流动

出现于山谷或盆地

2.逆温现象的影响分析

成雾

早晨易出现多雾天气,降低大气能见度,影响人们的出行,易出现交通事故

大气

污染

逆温使空气垂直对流受阻,造成近地面污染物不能及时扩散(如雾霾),从而危害人体健康,如果位于盆地内,将会更加严重

沙尘暴

逆温时不利于沙尘扬起

航空

低空逆温造成的多雾天气给飞机起降带来麻烦,而高空逆温对飞机飞行极为有利。原因是高空逆温会阻碍空气垂直对流的发展,飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳;同时提高了能见度,使飞行更加安全

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