为什么黄赤交角越大，正午太阳高度变化幅度越大

Question

如题所述

Answer 1

可利用正午太阳高度角公式加以证明。某地正午太阳高度角公式H=90°-|当地纬度±太阳直射点纬度|（当地纬度与太阳直射点纬度同在南北某一半球，用“-”，反之用“+”）。
【情况1】令当地位于北温带（当地纬度介于北回归线与北极圈之间），则：
夏至日当地正午太阳高度达到全年最大，即H1=90°-|当地纬度-北回归线纬度|
冬至日当地正午太阳高度达到全年最小，即H2=90°-|当地纬度+南回归线纬度|

当地正午太阳高度的变化幅度为ΔH=H1-H2=回归线度数×2。
我们知道：黄赤交角决定了太阳直射点的纬度范围，即黄赤交角=回归线纬度数。因此当黄赤交角变大，当地正午太阳高度的幅度ΔH就相应变大。

【情况2】令当地位于北半球热带（当地纬度介于北回归线与赤道之间），则：
当地有太阳直射现象，即H1=90°
冬至日当地正午太阳高度达到全年最小，即H2=90°-|当地纬度+南回归线纬度|

当地正午太阳高度的变化幅度则为ΔH=H1-H2=当地纬度+回归线度数。
因此当黄赤交角变大，当地正午太阳高度的幅度ΔH也相应变大。
【情况3】令当地位于北寒带（当地纬度介于北极圈以内），则：

夏至日当地正午太阳高度达到全年最大，即H1=90°-|当地纬度-北回归线纬度|
当地有极夜现象，可令H2=0°（实则非正）

当地正午太阳高度的变化幅度则为ΔH=H1-H2=90°+回归线度数-当地纬度。
因此当黄赤交角变大，当地正午太阳高度的幅度ΔH也相应变大。

综上，对于地球任何地点，当黄赤交角越大，正午太阳高度变化幅度也就越大。