知识点
- 太阳直射点
太阳直射点，在地球23°26′N~23°26′S之间往复移动，移动的周期为一个回归年（365日5时48分46秒），移动的规律如下：
①夏半年（春分-夏至-秋分），太阳直射点由赤道开始，先向北移动到北回归线，再向南回到赤道；
②冬半年（秋分-冬至-春分），太阳直射点由赤道开始，先向南移动到南回归线，再向北回到赤道。
正午的太阳方位，与太阳直射点的纬度位置有关。太阳直射点位于观察点以南，则正午太阳便位于观察点的南方。
图1 太阳直射点的移动规律
例题
下图为某地住宅冬至、夏至正午日照示意图，读图完成29~30题。
29、该地的纬度可能是（ ）
A. 30°S
B. 20°S
C. 20°N
D. 30°N
30、仅考虑地球运动，图示窗户、屋檐搭配对室内光热的影响有（ ）
①有利于夏季遮阳、冬季采光
②冬至到夏至，正午室内的日照面积逐渐增大
③冬至到夏至，正午屋檐的遮阳作用逐渐增强
④有利于减少室内能源消耗
A. ①②③
B. ①②④
C. ①③④
D. ②③④
答案：D、C
精讲精析：（1）分析该地的纬度。①夏至，太阳直射点位于北回归线；冬至位于南回归线；②从图中可以看出，夏至、冬至的太阳直射点均在该地的南面（即该地位于夏至、冬至的太阳直射点的北面），因此该地既位于北回线以北，也位于南回归线以北，因此图中的30°N符合条件。
（2）分析图示建筑对室内光照、热量的影响。①从图中可以看出，冬季气温低，因此照进室内的光照更多，有利于采光和保暖，减少能源消耗；②夏季气温高，因此屋檐发挥了这样作用，使得室内降温；③从冬至到夏至，照进室内的日照面积逐渐减小，屋檐的遮阳作用逐渐增强。因此综合来看，题目中的①③④正确，因此选项C正确。
总结
- 正午太阳高度角
本节例题的难度适中，解题思路为：①根据图中夏至、冬至太阳的位置（该地的南面），结合夏至、冬至太阳直射点的位置，既可以判断该地的纬度位置（北回归线以北）；②分析图中冬至到夏至期间，室内光照面积的变化，进而分析该建筑对夏至、冬至光照、热量的影响。
正午太阳高度角，指的是正午的太阳光线与地平面的夹角，计算公式为：
α = 90° - | β - γ |
其中α为正午太阳高度角，β为观察者所处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。
注意：|β-γ|表示的是观察者与太阳直射点的“纬度差”，当位于不同半球时，用加法。例如|10°N-23°S|=10°+23°=33°。
根据上述计算公式，可得夏至、冬至的太阳高度角，有以下规律：
①夏至-冬至=46°52′：该地位于北回归线以北；
②0<夏至-冬至<46°52′：该地位于赤道~北回归线之间；
③-46°52′<夏至-冬至<0：该地位于赤道~南回归线之间；
④夏至-冬至=-46°52′：该地位于南回归线以南。
图2 太阳高度角示意图