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太阳与影子
一天中太阳在天空中的位置是变化的。
利用太阳认识方向
早上起来,面向太阳,前面是东,后面是西,左面是北,右面是南。
随着太阳位置的变化,阳光下物体的影子会怎样变化呢?气温会怎样变化呢?
早上和傍晚太阳位置低,影子长,气温低。
中午太阳位置高,影子短,气温高。
影长与气温的关系
影子长——太阳的高度角小——气温低
影子短——太阳的高度角大——气温高
请看视频《太阳与影子》
①一天中阳光下的影子是怎样变化的?什么时候最长?什么时候最短?
②一天中气温又是怎样随时间变化的?
太阳高度与气温
同一束太阳光,直射地面时所照射的面积要比斜射地面时小,因此,受太阳光直射的地方,单位面积所得到的热量必定大于受太阳光斜射的地方。太阳直射和斜射的程度可以用太阳高度角来表示。
太阳高度角就是太阳光入射的方向和地平面之间的夹角。太阳高度角等于90°时是直射,小于90°时是斜射。显然,太阳高度角越大,单位面积所接受到的太阳热量就越多,我们感觉到中午的阳光强,气温高;晨昏的阳光弱,气温低,夏天的阳光强,气温高,冬天的阳光弱,气温低,就是因为中午的太阳高度角比晨昏大,夏天的太阳高度角比冬天大的缘故。日照时间的影响则是:日照时间越长,地表接受到的太阳热量也就越多。
我们知道,天气的冷热,主要决定于空气温度的高低,而影响空气温度的主要因素,是由太阳辐射强度所决定的。但是,太阳光热并不是直接使气温升高的主要原因。空气直接吸收阳光的热能总共只有14%左右,而有43%左右被地面吸收了。当地面吸收了太阳的辐射热量之后,再通过辐射、对流等形式向空气中传导,这是气温升高的主要原因。
太阳光照射到地面上,晒热了地面,地面吸收的热再释放出去烘热空气,所以地面受热以后,还需要一段时间,才能使气温升高。在中午以后,地面放出的热量,仍少于太阳供给的热量时,直到下午一、二点钟,地面温度才能升到最高,气温也才是最高。
同理,太阳下山后,失去了阳光热的供应,因此,开始不断散失热量,气流也就不断降低,到了凌晨,这时地面温度降到最低值,所以气温在此时为最低。
1.介绍古代的太阳钟——日晷