Question

下图为某日部分地区昼夜示意图，阴影部分表示黑夜，其余部分表示白昼。读图回答下列问题。(10分)

(1)如果晨昏线与甲地所在经线的夹角为12°，则该日正午时分杭州(30°N)体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙(墙面与地面垂直)之间最合适的夹角约为________。
(2)此时太阳直射点的经度是________，该日乙地的日落时间为________。
(3)一年中甲地正午太阳高度大于乙地的时间约有________个月；乙地一年中正午太阳高度的变化幅度为________。

Answer 1

（1）72°  
（2）60°E   17:30     
（3）9    46°52′(每空2分)

解析试题分析：
（1）由于太阳光线与晨昏线垂直，太阳直射点所在纬线的纬度数，和晨昏线与赤道的交角互补；根据题意当晨昏线与甲地所在经线的夹角为12°，可知晨昏线与赤道的夹角是78°，北半球昼长夜短，说明太阳直射北半球，也就是直射12°N，根据正午太阳高度角的计算公式：H=90°-︱纬度差︱（所求地点的地理纬度与当日太阳直射点所在纬度之间的差值），“同减异加”，杭州（30°N）的正午太阳高度角H=90°-︱30°-12°︱=72°，根据图示，太阳光线与太阳能电池板垂直，该日正午时分杭州（30°N）体育场馆的太阳能电池板与建筑物外墙之间的最合适的夹角应等于正午太阳高度角，所以太阳能电池板与建筑物外墙之间最合适的夹角约为72°。
（2）根据图示，根据地球自转方向，可判断图示晨昏线为晨线（沿着地球自转方向由夜进入昼），晨线与赤道的交点所在的经线位于甲乙两地所在经线的中间，可判断晨先晨线与赤道交点所在经线为30°W，该经线与正午太阳直射点所在的经线度数相差90°，可算出太阳直射点的经度是60°E；根据晨线与赤道的交点所在经线的地方时是6时，与乙地相差7.5°，东早西晚，所以乙地日出是6：30，乙地日落时间=6：30+2×（12-6：30）=17：30.
（3）正午太阳高度角的大小由直射点所在的纬线向南北两侧递减，即越靠近太阳直射点正午太阳高度角越大；甲位于赤道，乙位于南回归线，其实一年中大概有9个月的时间太阳直射点距离甲地比较近，所以一年中甲地正午太阳高度大于乙地的时间约有9个月；一年中正午太阳高度的变化幅度的规律：赤道上的各点，正午太阳高度角变化幅度为23°26′，赤道到回归线之间的各点，正午太阳高度角变化幅度为23°26分到46°52分，回归线上及其以外的地区，正午太阳高度角变化幅度为2个黄赤交角度数即46°52′；乙位于南回归线上，所以乙地一年中正午提啊样高度角的变化幅度为46°52′。
考点：地球运动的地理意义和光照图的综合判读