關於高中地理正午太陽高度角公式推算的方法討論

關於高中地理正午太陽高度角公式推算的方法討論

假使推算地球表面任意一點A正午太陽高度角，則必須分以下三種情形討論：

1、點A與此時太陽直射點不在同一半球時：

（1）幾何推算

以點A在北半球，太陽直射點在南半球為例，如圖1所示：假使太陽直射點為B，且A點緯度為φ，B點緯度為β，太陽高度角為α，於是根據幾何關係，δ=α+β=90°-φ，也就是：α=90°-φ-β

（2）結論

當地球表面任意一點與此時太陽直射點不在同一半球時，那麼此點：正午太陽高度角=90°-此點緯度-太陽直射點緯度

2、點A與太陽直射點在同一半球時：

（1）幾何推算

以點A在北半球，太陽直射點在北半球為例，如圖2所示：假使太陽直射點為B，且A點緯度為φ，B點緯度為β，太陽高度角為α，於是根據幾何關係，α=β+δ，而δ=90°-φ，也就是：α=90°-φ+β。

（2）結論

當地球表面任意一點與此時太陽直射點不在同一半球時，那麼此點：正午太陽高度角=90°-此點緯度+太陽直射點緯度

3、當太陽直射點在赤道上時

（1）幾何推算

以點A在北半球，太陽直射點在赤道為例，如圖3所示：假使太陽直射點為B，且A點緯度為φ，太陽高度角為α，於是根據幾何關係，δ=90°-φ，而δ=α,也即是：α=90°-φ

（2）結論

當太陽直射點在赤道時，那此點：正午太陽高度角=90°-此點緯度

 後記：現行高中地理課本中，對於太陽高度角的問題，或只要求記住公式，或直接不提。如若不講推導過程則不利於學生理解和記憶，如若詳細講推導過程則需涉及太陽赤緯等一系列高等地理內容，學生在理解上可能會存在很大困難。故，某不揣冒昧，討論以上推導過程，期望以利於地理教育。上述方法，不涉及高等知識，利用幾何關係和緯度定義，達到推算出地球表面某點正午太陽高度角的目的。