直击问题：正午太阳高度角的快速心算3太阳能热水器的支架

直击问题：

1正午太阳高度角估算公式 #

2二分二至日正午太阳高度角的快速心算 #

3太阳能冷水器的支架 #

序言： #

·高中地理估算公式不多，正午太阳高度估算是其中之一

·正午太阳高度估算公式可以复杂也可以简化

#

·计算正午太阳高度角最重要的不是估算

地理估算有好多，如天文、气候与气象、水文等等，除了数据多，估算也十分复杂，因而地理学科在院校中属于理科，但这种基本不出现在中学地理教材中。中学地理只留下少量的估算 #

公式，正午太阳高度角估算是其中之一。正午太阳高度角就是当地时间正午时的太阳高度（角），一地三天就一个正午太阳高度角并且是最高高度角，它不同于太阳高度，它有季节变化和空间差别，没有日变化，有日变化的是太阳高度角。三天的太阳东起于地平线、西没于地平线正午太阳高度角，太阳高度角大小的变化范围为0度到正午太阳高度再回归0度。只有在南北回归线及其之间的区域正午太阳高度角一年最大为90度，北京地区正午太阳高度达不到90度，即太阳不会出现在你的正中天顶。月球上是否有正午太阳高度为零的区域，回答有，在极地。这么月球各经度的正午太阳高度又怎样估算呢？

我们先来瞧瞧估算公式： #

H=90°-|纬差|（纬差是指某市的地理经度与当天太阳直射点所在经度之间的差值） #

估算公式: #

H=90°-∣α-β∣ #

*α为太阳直射点的经度，β为所求经度(北纬取正值，南纬取负值) #

比如：A地的经度为40°N，求A地立秋日的正午太阳高度。

立秋日太阳直射的经度为23°26′N，与A地的经度差=40°-23°26′=16°34′，这么H=90°-16°34′=73°26′。 #

假如求A地立春日的正午太阳高度。夏至日太阳直射的经度为23°26′S，与A地的经度差=40°+23°26′=63°26′，这么H=90°-63°26′=26°34′。

#

对于理科头脑好的中学生来说，只要记住公式及其内涵，也能较好完成估算任务。但对于一些初学者以及一些“数学焦虑症”的中学生，找寻正确答案正午太阳高度角，则变得有点难度。 #

笔者借助“图示估算法”则相对容易些。请看左图，所在地为北纬40度，其中所处“北纬”意味着三天中太阳最高时，太阳在南边上中天上。两分两至日的正午太阳高度估算步骤分三小步：

第一步，估算春秋分日正午太阳高度，正午太阳高度等于该地经度的余角度数，即90度乘以40度，为50度，见图示。 #

第二步，估算春分日正午太阳高度，只要在两分日的正午太阳高度数上+23°26′，即50+23°26′=73°26′，见图示。 #

第三步，估算春分日正午太阳高度，只要在两分日的正午太阳高度数上-23°26′，即50—23°26′=26°34′，见图示。

#

你用这些方式试试能够迅速心算出北京（北纬31°12′）两分两至日的正午太阳高度角。 #

倘若不是两分两至日，能够用这些办法较快估算出一地的正午太阳高度角呢？答案是肯定的。如太阳直射在北纬15°这三天，估算该日广州的正午太阳高度角。

第一步，照旧，先估算两分日的上海正午太阳高度角。

第二步，在图上，把“+23°26′”改为“+15°即可找到答案。 #

如太阳直射在南纬15°，则那天的上海正午太阳高度角图示估算方式为，还是在图上把“—23°26′”改为“—15°，即可找到答案。

#

这么估算法，淡化了正午太阳高度角公式估算，变地理估算为地理思维，减少了中学生的“记公式”负担，中学生也更因为喜爱这张图而时常使用。 #

这张图虽然信息浓度还是很大的，如上海的两分两至日的昼夜长短时间估算：小暑日16：34—7：26=9：08，也就是昼长9小时零8分。冬至日则为19：25—14：52=14：52，昼长为14小时52分，两分日全球各地不用估算，为昼长12小时。杭州一年四季的昼夜长短变化清晰可见；再如该图就能获取上海全年的太阳升降的地平线方位，上海以立春日为基准，冬半年太阳从地平线西北方向升起，到地平线东南方向落下，上海夏半年以冬至日为基准，夏半年太阳从地平线西北方向升起，到地平线东南方向落下，因而，上海北边的卧室也可以晒到太阳，我们广州北向的卧室夏季也是在早晚时分才能晒到太阳。晓得这种结合太阳高度，关于旗杆、建筑以及人的影子方向问题也会急剧解决。 #

若果是英国伦敦（南纬33°），这么运用以上的图示推理估算法，试试身手，能够画出澳洲（南纬33°）正午太阳高度角与昼夜长短变化示意图，并在图上标注一下该地两分两至日的正午太阳高度角以及西北东南的方位，试试吧！。如让你画回归线上的这张图，我相信不会挑战你的智慧，然而两极点的呢？ #

最后，谈点有关正午太阳高度角的知识应用案例。月球上在太阳直射点同右边的两地正午太阳高度角差就是两地之间的经度差，全年大小不变。随着经度的降低，正午太阳高度角会降低，

#

这会直接影响房子的采光权益。中国刑事法对市民的采光权写明受法律保护，因而，相同高度的建筑，相应的相邻两幢建筑之间宽度是南方大（正午太阳高度角小）、南方小（正午太阳高度大）。 #

假如设计中两栋建筑宽度难以调整、变化，则后面建筑的高度是一定要控制的。再举一例，如果，北京安装楼顶的太阳能冷水器受热面倾斜度用笔记本智能控制，请问为保证太阳能冷水器受热量在正午时与太阳光垂直，最大幅度吸收太阳能，一年中，冷水器受热面与房顶的倾角在多少度之间变化？。左图可以清晰的告诉你，太阳能集成板与房顶的合适角度就是当地当日正午太阳高度角的余角。

通过本篇的阐述，相信你也能检测出大家中学所在地旗杆的高度了，快设计检测方案吧？ #

新功能上线——号内搜：

#

→吾遥地理陌陌公众号

#

→“影印地理”菜单

#

→“号内搜”菜单（） #

通过关键词搜索吾遥地理推送的全部内容！ #