• 1、正午太陽高度角

正午太陽高度角，指的是正午的太陽光線與地平面的夾角，計算公式為：

α = 90° - | β - γ |

其中α為正午太陽高度角，β為觀察者所處的緯度，γ為太陽直射點的緯度。

注意：|β-γ|表示的是觀察者與太陽直射點的“緯度差”。當地距離太陽直射點越近，正午太陽高度角越大，影子越短。

圖1 正午太陽高度角示意圖

• 2、印度洋的季風環流

印度洋北部的洋流，随着冬季、夏季的季風方向不同，洋流的方向也會不同：冬逆夏順。

①冬季：亞洲為高壓中心，印度洋為相對低壓中心，因此盛行東北季風。在東北季風的吹拂下，印度洋北部的洋流方向為逆時針，非洲東部為索馬裡寒流；

②夏季：亞洲為低壓中心，印度洋為相對高壓中心，因此盛行西南季風，印度洋北部的洋流方向為順時針，非洲東部為索馬裡暖流。

圖2 印度洋的季風環流

某地居民為了使自家的太陽能熱水器能充分利用太陽能，對太陽能集熱闆做了逐日調整，其調整角度如下圖甲。下圖乙是安裝的測量儀記錄的某日水溫變化曲線（假設水箱的保溫性能很好）。完成下列各題。

1、該地可能位于 （　）

A．中國北方地區

B．阿根廷南部

C．新加坡

D．南極洲

2、乙圖中測得水溫的日期可能是 （　）

A．3月21日

B．6月22日

C．9月23日

D．12月22日

3、該日過後的一個月内下列說法正确的是 （　）

A．地球公轉速度逐漸變慢

B．北印度洋的洋流呈逆時針方向流動

C．南極地區極晝範圍變小

D．遼甯地區日出時日影朝向西南

答案：B、B、D

精講精析：（1）分析該地的位置。①如下圖所示，垂直于太陽能集熱闆，作出兩條太陽光線（黃色），延長太陽光線與“樓頂”相交，則∠1為夏至時的正午太陽高度角，∠2為冬至時的正午太陽高度角；②則∠2=∠1 ∠3，因為∠3=∠4，則∠2=∠1 ∠4；③圖中有兩個直角三角形，即∠4 ∠5=90°，∠5 ∠6=90°，兩式相減，即∠4=∠6；④因此∠2=∠1 ∠6，由題幹可知∠6=46°52′，因此∠2=∠1 46°52′，即冬至日的正午太陽高度角更大，比夏至日的大46°52′（恰好等于南北回歸線之間的差值），因此該地應該位于北回歸線以北、南回歸線以南（因為如果南北回歸線之間，則正午太陽高度角：|夏至-冬至|<46°52′）；⑤冬至時，該地正午太陽高度角更大，表明此時該地距離太陽直射點距離較近，此時太陽直射南半球，因此該地位于南半球，并且位于南回歸線以南；⑥夏至時，太陽直射北回歸線，該地正午太陽高度角（∠1）仍然大于0，即未出現極夜現象，因此該地不在南極圈内；⑦因此，該地位于南半球的南回歸線~南極圈之間，南美洲的阿根廷南部符合條件，選項B正确。

（2）分析此時的日期。①從圖中可以看出，該日8:00~16:00水溫逐漸上升，表明此時為白天，因此該日大約8:00日出，16:00日落，晝長為8小時左右，遠遠小于春分和秋分的12小時晝長，因此此時為該地的冬季；②該地位于南半球，該地的冬季即為北半球的夏季，因此選項B正确。

（3）分析伺候一個月内的自然現象。①此時為6月22日，此後一個月（6月22日~7月22日）地球先到達遠日點（7月初）然後再遠離遠日點，因此公轉速度先變慢後變快，選項A錯誤；②此時為北半球的夏季，北印度洋盛行西南季風，洋流順時針流動，選項B錯誤；③此時為南半球的冬季，南極地區為極夜，而不是極晝，選項C錯誤；④此時為北半球的夏季，遼甯地區東北方向日出，日影與日出方向相反，即日影朝向西南，選項D正确。

• 地球公轉

本節例題的難度很大，解題思路為：①垂直于太陽能集熱闆，作出太陽光線，延長與樓頂相交，表示出夏至和冬至的正午太陽高度角，并計算出夏至、冬至正午太陽高度角的差值；②根據夏至、冬至太陽高度角的大小、差值，分析該地的緯度範圍（南半球，南回歸線以南），并根據夏至時的正午太陽高度角（>0），排除位于南極圈以南，進一步确定該地位于南回歸線~南極圈之間；③根據水溫的高低，推斷日出、日落和晝長，進而判斷此時的季節（南半球的冬季、北半球的夏季）；③根據此時的日期，判斷地球與遠日點的相對位置，進而判斷公轉速度；④根據此時的季節，判斷北印度洋的盛行風向，進而判斷北印度洋的洋流方向；⑤根據此時的季節，判斷南極點附近的極晝極夜狀況，并分析遼甯的日出方位，進而分析日影方位（日影與日出方位相反）。

地球繞着太陽旋轉，叫做公轉。公轉的方向是自西向東，周期為一個恒星年（365日6時9分10秒），軌道是一個近圓的橢圓形軌道，太陽位于橢圓的一個焦點上。

一年中的不同日期，地球與太陽的距離不同：

①近日點：一月初，地球距離太陽最近，此時地球公轉的線速度、角速度都最快；

②遠日點：七月初，地球距離太陽最遠，此時地球公轉的線速度、角速度都最慢。

圖3 地球公轉示意圖

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