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太陽高度的簡(jiǎn)易測(cè)定
查字典地理網(wǎng) 來源|2017-04-24 發(fā)表|教學(xué)分類:地理科普

地理學(xué)習(xí)

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不少人認(rèn)為夏天熱、冬天冷是由地球離太陽的遠(yuǎn)近決定的,這種認(rèn)識(shí)是片面的。據(jù)科學(xué)驗(yàn)證,日地距離因素僅占地面溫度變化因素的百分之幾。地面溫度變化主要是由于太陽地平高度的變化,即太陽光線和地平面夾角大小的變化。太陽地平高度有日變化和年變化規(guī)律,我們的祖先很早就發(fā)明了不少測(cè)日儀器來測(cè)定太陽高度的變化。這里介紹其中一種。

工具與材料

自制塑料長(zhǎng)管測(cè)日儀(長(zhǎng)30厘米,直徑3厘米;長(zhǎng)管上接一個(gè)和它平行的水準(zhǔn)器;長(zhǎng)管安放在能水平轉(zhuǎn)動(dòng)360的支架上,支架和長(zhǎng)管之間做一個(gè)90的太陽高度指示盤)圖4-1-6-1)。

活動(dòng)過程

1.將塑料長(zhǎng)管對(duì)準(zhǔn)太陽,讓陽光通過長(zhǎng)管射出。

2.在塑料長(zhǎng)管測(cè)日儀的旁邊放一固定支架,支架上放一張黑顏色的紙,紙上事先畫好平面直角坐標(biāo)。橫坐標(biāo)表示時(shí)間,縱坐標(biāo)表示太陽高度。

3.每隔一段時(shí)間(半小時(shí)左右)用塑料長(zhǎng)管對(duì)準(zhǔn)太陽一次,使太陽光通過塑料長(zhǎng)管在黑紙上投下一個(gè)橢圓形光斑,把光斑形狀畫下來。同時(shí),分別在橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)上記錄時(shí)間和太陽高度(根據(jù)高度指示盤確定)。

4.連續(xù)觀察一天后,把黑紙上每一個(gè)太陽圓斑中心用光滑曲線連起來,就得到了一天中的太陽高度變化曲線。

5.測(cè)定結(jié)果記錄在表4-1-6-1中。

表4-1-6-1

6.如果要測(cè)定一年中不同季節(jié)的太陽高度變化,可選擇在四個(gè)重要的節(jié)氣(春分、夏至、秋分、冬至)的正午測(cè)定。

說明與延伸

1.自制的塑料長(zhǎng)管測(cè)日儀的管子直徑不宜太大,以避免非平行光線透過;管子直徑也不宜過小,否則陽光不容易透過。

2.測(cè)定太陽高度要注意當(dāng)?shù)鼐暥群图竟?jié)。緯度越高或越接近冬季,一日中透射在黑紙上的太陽高度曲線越平直;緯度越低或越接近夏季,反映在紙上的太陽高度曲線越陡。

3.另有一種立竿見影法也可測(cè)定正午太陽高度(圖4-1-6-2),類似我國(guó)古代測(cè)日儀土圭。

4.影響一年中正午太陽高度變化的主要因素是太陽周年視運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

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