3。正午太阳高度计算
(1)计算公式:H=90º--纬度差
纬度差指该地与直射点间的纬度之差。同半球时等于两地纬度之差;异半球时等于两地纬度值之和。
(2)计算步骤:直射点的纬度(δ)和当地纬度(φ)是决定正午太阳高度的两个变量。根据公式,知道或间接知道其中的两个变量,可以求知另一个变量。
(3)案例:已知北京位于40ºN,冬至日和夏至日其下午太阳高度相差多少?
计算过程:根据所学知识可知,冬至日太阳直射23º26ˊS,夏至日太阳直射23º26ˊN。则两个日期北京的正午太阳高度分别是:90 º -(40 º +23º26ˊ)=26 º24ˊ、90 º -(40 º -23º26ˊ)=73º26ˊ。
(4)正午太阳高度的应用
①计算楼距。为了使楼房底层获得充足的太阳光照,一般来说。纬度较低的地区楼距较小,纬度较高的地区楼距较大。解题关键是计算当地冬至日的正午太阳高度(即一年中最小的正午太阳高度),并计算影长。
公式:L=HCotθ
L楼间距;H前一楼高;θ一年中最小的正午太阳高度角。
②计算热水器安装角度。要最大限度地利用太阳能资源,应该合理设计太阳能热水器的倾斜角度,使太阳能热水器集热板与太阳光线垂直,提高太阳能热水器的效率。
公式:α=90º-H
α太阳能集热板与地平面的夹角;H正午太阳高度角。
③案例:30 º N某地,要在60米高的楼北面建一新楼,为全年都能受到阳光照射,最好的楼间距是 。9月23日安装在楼上的太阳能热水器与地面的夹角应该调节为 。
计算过程:θ=90 º-(30+23º26ˊ)=36 º24ˊ;
L=HCotθ=60Cot36 º24ˊ=60×0.7=42米
H=90 º-(0 º+30 º)=60 º
α=90º-H=30 º
4。昼夜长短计算
(1)计算公式
①昼(夜)长=昼(夜)弧经度数/15 º(小时)
=昼(夜)弧经度数×4(分钟)
②昼长=(12一日出时间)×2
=(日落时间一12)×2
=日落时间一日出时间
③夜长=日出时间×2
=(24一日落时间)×2
④某纬度的昼长=相对纬度的夜长
(2)案例:某地北京时间6:40日出,19:40日落,求该地的昼长、日出、日落与经度。
计算过程:昼长:19:40-6:40=13;
日出:13=(12一日出时间)×2;日出时间=12-6.5=5.5
日落:13=日落时间一日出时间;日落时间=13+-5.5=18.5
经度:6:40-5:30=1:10;1:10=17º30ˊ;120ºE-17º30ˊ=102 º30ˊ
5。地形图中的计算
(1)计算公式:
坡度计算:相对高度/水平距离
相对高度计算:两点的海拔相减
水库储水面积计算:找到最高水位的海拔高度,根据此海拔等高线围绕的范围,估算其面积
陡涯相对高度计算:(n-1)d≤H<(n+1)d