Question

【題目】讀圖，回答下列問題。

青云花園是我國某城市(36°34′N)一所小區，小區設施齊全，環境優美。完工后當地居民爭相購買，然而一年后底層住戶將開發商告上法庭。下圖1為青云花園小區分布平面圖，圖2為該小區學校研究性學習小組繪制的某一日內旗桿桿影軌跡示意圖(O為立桿處，虛線為桿影，曲線為桿影端點軌跡。(tan30°≈0.577)。

（1）圖2中FGHI四個桿影中最接近日出時段的是 ，該日太陽直射點在 (北半球或南半球)，該日前后小區住戶客廳內的正午陽光照射面積較 （大或小），該地的經度為 。

（2）該小區居民將開發商告上法庭是否合理？請說明理由。

（3）為保證住宅獲得充足的太陽光照，在樓高相同的情況下，你認為該城市住宅樓群的樓房間距與上海（30°40′N)相比有何差異？并對你的結論作出合理解釋。

Answer 1

【答案】（1）F，北半球，小，123°E

（2）合理（或是） 小區位于北緯36°34′，12月22日正午太陽高度最小為30°；正午時，樓的影長達34.66米，遠大于樓間距20米。

（3）樓房間距應比上海寬（大）；該城市緯度比上海高，冬至日正午太陽高度比上海小。

【解析】

本題考查太陽高度的應用。

（1）在一天當中，太陽日出東方，日落西方，旗桿的影子朝向與太陽方位相反，日出時朝向西方，日落時朝向東方；太陽高度日出和日落最小，當地正午時最大，旗桿的影長日出和日落時最長，正午時最小。結合圖分析，F朝向西方且影長最長，應該最接近日出時段；影子朝向西南，故太陽日出東北，可推知太陽直射點位于北半球，全球東北日出，西北日落；太陽高度正午時最大，太陽光線射入客廳內的面積最小；已知該城市所處的緯度位置36°34′N，再根據圖中正午時的北京時間計算當地的地理經度：已知正午時北京時間是11:48，可推算當地（當地為正午12時）的地理經度為123°E。

（2）對于北半球中高緯度地區的樓房建設，只要在冬至日時（此時正午太陽高度最小，樓的影長最長）南樓不遮擋北樓底層采光，全年南樓都不會遮擋北樓底層采光。已知小區位于北緯36°34′，12月22日正午太陽高度全年最小為90°-（36°34+23°26）=30°，計算樓的影長=樓高÷tan30°=20÷0.577=34.66米，南樓影長遠大于樓間距20米，故小區北樓底層住戶采光條件差。

（3）一年中不同季節正午太陽高度都由直射點向南北兩側遞減，總體來看，低緯度地區比較高緯度地區的正午太陽高度要大，因此為保證住宅獲得充足的太陽光照，在樓高相同的情況下，緯度低的地區的樓房間距較小，緯度高的地區樓房間距較大，故該城市緯度比上海高，冬至日正午太陽高度比上海小，樓間距應比上海寬。