- 1、太阳高度角
地理考试中所说的太阳高度角，一般指的是“正午太阳高度角”，即当地时间12:00时太阳光线与水平地面的夹角，如下图所示，图中的 α 即为正午太阳高度角。
太阳高度角α的计算，可以根据以下公式：
α = 90° - | β - γ |
式中，β为当地纬度，γ为太阳直射点纬度。①距离太阳直射点越近，太阳高度角越大；②如果太阳恰好直射，则太阳高度角为90°；③如果出现极夜现象，则当地的太阳高度较为0°。
图1 太阳高度角示意图
- 2、昼夜长短
太阳直射点的移动，会引起昼夜长短的变化。昼夜长短的变化主要有以下规律：
①太阳直射北半球时（3月21~9月23），北半球昼长夜短，且越往北，昼越长夜越短；
②太阳直射南半球时（9月23~次年3月21），北半球昼短夜长，且越往北，昼越短夜越长；
③太阳直射赤道（3月21和9月23），全球昼夜等长，昼长=夜长=12小时；
④直射点从北回归线向南移动（6月22~12月22），北半球昼渐短，夜渐长；
⑤射点从南回归线向北移动（12月22~次年6月22），北半球昼渐长、夜渐短。
图2 一年中昼夜长短的变化
例题
图3 例题
答案：D、C
精讲精析：（1）分析太阳直射点的纬度位置。①太阳高度角=90°-|北京纬度-太阳直射点纬度|，北京纬度为40°N，则|40°N-直射点纬度|=90°-太阳高度角。②太阳高度角分别等于60°、50°、40°时，则|40°N-直射点纬度|=30°、40°、50°，则直射点纬度分别为10°N、0°、10°S。
（2）分析昼夜长短。①太阳直射点从10°N移动到10°S，即从北半球移动到了南半球；②太阳直射北半球时，北半球昼长夜短；太阳直射南半球时，北半球昼短夜长；③因此从第一个月到第三个月，先昼长越短，后昼短夜长，这三个月白昼逐渐缩短、黑夜逐渐变长。
（3）分析节气。①第一个月，太阳直射北半球；第二个月，太阳直射赤道；第三个月，太阳直射南半球；②太阳直射点从北半球逐渐像南半球移动，即从夏天向冬天过渡。因此当太阳直射赤道时，为秋分，而不是春分。
总结
- 太阳高度角的计算
太阳高度角 α 的计算公式为：
α = 90° - | β - γ |
其中β为当地纬度，γ为太阳直射点纬度，则 |β-γ| 代表的是当地纬度与太阳直射点纬度的【纬度差】。
如下图所示，太阳直射南半球20°S，则此时会分为两种情况，即观察者与太阳直射点在同一个半球、不在同一个半球：
①观察者位于南半球，例如60°S，则太阳高度角α=90°-|60°S-20°S|=50°；
②观察者位于北半球，例如40°N，则此时要特别注意，不能直接进行加减运算，而要计算二者的纬度差，即α=90°-|40°N-20°S|=90°-60°，即太阳高度角为30°。
图4 不同纬度的太阳高度角的分布
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