北回归线有什么用 北回归线是指什么

北回归线是指什么呢?北回归线是太阳在赤道附近的一条线,也就是我们常说的“黄道” 。它的纬度为北纬23°26′~42°09′,东经110°05′~111°03′之间太阳直射点在夏至后半段开始北移,从赤道向南半球推移,因此北半球各地的白昼时间逐渐缩短 。在这段时间里,地球绕太阳公转一周所需时间为365天,也就是说,从夏至日起,太阳直射点继续向北移动,北半球各地白昼时间开始缩短 。
知识点(1)日出日落
以北半球为例:①春分、秋至,6点日出,18点日落;②夏至,6点前日出,18点后日落;冬至,6点后日出,18点后日落 。
(2)太阳直射点的移动
太阳直射点在南、北回归线之间往复运动,运动的周期为一个回归年(365日5时48分46秒) 。春分(3月21日)太阳直射赤道;此后太阳直射点逐渐向北移动,夏至(6月22日)太阳直射北回归线;此后太阳直射点逐渐往南移动,秋分(9月23日)重新直射赤道;此后太阳直射点继续向南移动,冬至(12月22日)太阳直射南回归线;此后太阳直射点返回,向北移动,春分(3月21日)太阳直射赤道 。

北回归线有什么用 北回归线是指什么

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图1 太阳直射点的移动
(3)正午太阳高度角的计算
【北回归线有什么用 北回归线是指什么】正午太阳高度角,即太阳直射的光线与水平地面的夹角(下图中的红色夹角H) 。正午太阳高度角(H),是一天中太阳高度角最大的角,在中午的12:00出现 。
计算公式:
H=90°-|当地纬度-太阳直射点纬度
规律:
①太阳直射时,正午太阳高度角(H)=90°;
②太阳不直射时,12:00时的正午太阳高度角最大;
③太阳高度角,等于90°减去该地距离太阳直射点的纬度差;
④从直射点开始,向南北两侧,正午太阳高度角逐渐减小,减小的角度,恰好等于当地纬度与太阳直射点纬度的差 。
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图2 正午太阳高度角
例题
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图3 例题
答案:B、C
精讲精析:(1)判断影子的方向 。如下图,第一张图中,影子位于白色平台的上面,天塔的右侧为一个暗色的凸出港口;对应到第二幅图上面,应该是下图第二幅图中红色线的位置 。第二幅图中有指北针,因此该红线所指的西北方,即为天塔的影子方向 。
图4 太阳高度角示意图
(2)判断太阳的位置,进而确定时间 。影子在西北方,因此太阳应该位于东南方,应该是日出后的一段时间 。天津低处北半球40°N左右,因此春季秋季6点日出,夏季6点前日出,冬季6点后日出 。因此只有8:00-10:00符合条件,每个季节都是刚刚日出后 。
(3)判断太阳高度角,进而确定日期 。如上图第一幅图,红线为影子的位置,黄线为天塔,橙色的为角度α(太阳高度角) 。当太阳直射的时候,α=90°;当日落时,α=0° 。此时tan(α)=2 。因为tan(60°)=√3=1.732,因此我们可以知道,该角度大于60°,且接近60°(arctan2=63.5°) 。因为天津为40°N,因此春分、秋分时,太阳直射赤道,正午太阳高度角为:90°-|40°N-0°|=50°;夏至时为90°-|40°N-23°26′N|=73°26′;冬至时为90°-|40°N-23°26′S|=26°34′ 。而正午太阳高度角为一天之内太阳高度角最大的时刻,即任何时刻的太阳高度角<正午太阳高度角 。图中所示的α=63.5°,因此表明该日的正午太阳高度角一定大于这个角度,因此一定为夏至左右(73°26′),即为6月22日左右,此时太阳直射北半球因此选C 。

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