海拔高度低与太阳高度角关系

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太阳同步卫星过境时间与太阳高度角的关系
译文:现在,大部分超高分辨率的卫星传感器被设计为太阳同步轨道,那么它穿越赤道的时间就是一天中较早的时间,这是由于大气在早晨往往比之后的时间更为洁净。比如说,QB, IKONOS和WV-2的赤道穿越时间分别是10:00A.M.,10:30 A.M.,and 10:30 A.M。这就意味着太阳高度角永远不会太大,与纬度和季节无关。因此,高分影像中阴影的问题更加严重,这会产生虚假的色彩信息或者进一步妨碍超高分影像的应用,如生成分类图。
“At present, most of the VHSR satellite sensors are designed with orbit type of sun synchronous and equatorial crossing t this is because the atmosphere is generally clearer in the morning than later in the day. For example, the equatorial crossing times of QB, IKONOS, and WV-2 are 10:00A.M., 10:30 A.M., and 10:30 A.M., respectively. This means that the solar elevation will never be high, irrespective of latitude and season. Thus, the problem of shadowing is particularly significant in high-resolution satellite images, and this will cause false image colors and further hinder the application of VHSR images, such as the generation of a classification map.”
问题是:赤道穿越时间可以说明太阳高度角不会很高吗?赤道穿越时间是10点,那其他地点卫星过境时间是在什么范围呢?比如都是当地时间10点以前?不太明白,请各位指教
北京学而思教育科技有限公司 地址:北京市海淀区北三环甲18号中鼎大厦A座1层102室 电话:010-【难点追踪】太阳高度角与正午太阳高度角区别,及例题分析!
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【难点追踪】太阳高度角与正午太阳高度角区别,及例题分析!
一、太阳高度角与正午太阳高度角的关系太阳高度角简称太阳高度(其实是角度)对于地球上的某个地点,太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度,正 午时太阳高度角最大。 二、正午太阳高度的考查涉及以下几方面。(1)规律:从直射点往南北两侧递减;离直射点距离越近(纬度差越小),正午太阳高度越大。(2)最值:直射北回归线,北回归线以北地区达一年中最大值,整个南半球达一年中最小值;相反,直射南回归线时,南回归线以南地区达一年中最大值;整个北半球达一年中最小值。(3)公式:H=90°-|φ-δ|中φ与δ符号很关键,此外,两点间的正午太阳高度差等于纬度差。(4)影子的长短变化与方向:正午太阳高度角变大,影子变短;方向由太阳的位置确定。(5)地方时:一天之中太阳高度最大时地方时为12时。(6)楼间距离要抓住正午太阳高度角大小。三、正午太阳高度的应用已成为高考的热点,应从以下方面突破本难点:(1)列为高考重点反复训练讲解。(2)抓住规律,图形结合。(3)研究高考试题,联系生产、生活实际例1:某校所在地(120°E,40°N)安置一台太阳能热水器,为了获得最多的太阳光热,提高利用效率,需要根据太阳高度的变化随季节调整其支架倾角,下列四幅日照图中与热水器安置方式搭配不合理的是例2:如图3—5所示,位于北纬36°34′的某疗养院,计算在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要,要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。(1)新楼至少要距原楼多少米?(2)若黄赤交角变为23°34′,两楼之间的距离将应如何变化,才能保证各楼层均有较好的采光? 例3:某学校地理兴趣小组外出考察,如图3—6,在a地正午太阳高度最大时,用测角器测当地的地理纬度,此时学生手表指针为18时20分(北京时间),a的地理位置坐标为( )A.21°E,36°34′S B.25°E,53°26′NC.21°E,53°26′S D.25°E,36°34′N 例4:洛阳(112°E,35°N)一学生对太阳能热水器进行了改造(如图3—7),把热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。据此回答(1)~(3)题。(1)9月23日,为使热水器有最好的效果,调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为( )A.23°26′ B.35° C.66°34′ D.55°(2)下列地区中,使用太阳能热水器效果最好的是( )A.海口 B.重庆 C.拉萨 D.吐鲁番 (3)当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值时( )A.南太平洋漂浮的冰山较多B.松花江正值第一次汛期C.黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈D.澳大利亚农田中的小麦开始返青例5:图3—8中四条曲线分别表示A、B、C、D四地,6月22日太阳高度的全天变化情况,据此判断下列各选项中,对四地纬度位置的说法与图示情况相符合的是( )图3—8①A.23°26′N B.46°52′N C.66°34′N D.90°N②A.90°N B.66°34′N C.23°26′N D.0°③A.0° B.23°26′N C.90°N D.66°34′N④A.23°26′N B.46°52′N C.90°N D.66°34′N例6:图3—9是我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图(未考虑海拔等因素)。据此回答(1)~(2)题 (1)该地的地理坐标为( )A.30°N,90°E B.16°52′N,105°EC.23°26′N,120°E D.36°52′N,150°E(2)此地最高气温一般出现在北京时间( )A.12:00 B.13:00 C.14:00 D.16:00例7:读图3—10,图中ED为昏线,读后回答下列问题。图3—10(1)此时太阳直射点的地理坐标是 。(2)A、B两地正午太阳高度角较大的是 ,A、B两地日出较早的 。(3)此时赤道上昼的范围是 。(4)为使地处32°N的太阳能热水器最大限度地利用太阳光能,这一天应将太阳能热水器的真空管平面与楼顶之间的夹角α调整为 。例8:图3—1表示某地正午太阳高度和月降水量的变化。读图回答1~2题。1.该地纬度可能为( )A.90°N~23°26′N之间B.90°S~23°26′S之间C.22°N或22°S D.40°30′N或40°30′S2.该地气温及降水特征是( ) 图3—1A.终年高温多雨B.夏热少雨,冬温多雨C.冬温少雨,夏热多雨D.夏热多雨,冬季寒冷干燥例9:如图3—2所示的日期,下列地点:北京(39°54′N),新加坡(1°N),汕头(23°26′N),海口(20°N),正午太阳高度角从大到小排列正确的是( )A.新加坡、海口、汕头、北京B.北京、汕头、海口、新加坡C.汕头、海口、北京、新加坡D.汕头、海口、新加坡、北京例10:近年来,我国房地产业发展迅速,越来越多的居民乔迁新居,居住条件和环境显著改善。请读图3—3,运用以下公式回答1~2题。 ①某地正午太阳高度的大小:H=90°-|φ-δ|式中H为正午太阳高度;φ为当地纬度,取正值;δ为太阳直射点的纬度,当地夏半年取正值,冬半年取负值。②tan 35°≈0.7 tan 45°=1 tan 60°≈1.732房地产开发商在某城市(北纬30度)建造了两幢商品住宅楼(图3—3),某个居民买到了北楼一层的一套房子,于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住,请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是( )A.1个月 B.3个月 C.6个月 D.9个月2为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射,那么在两幢楼间距不变的情况下,南楼的高度最高约为( )A.20米 B.30米 C.40米 D.50米例11“北纬38°一开阔平地上,在楼高为H的楼房北面盖新楼,欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡,两楼距离不小于( )A.Htan(90°-38°) B.Htan(90°-38°-23.5°)C.Hcot(90°-38°) D.Hcot(90°-38°-23.5°)参考答案:例题1答案:D解题方法与技巧:这是一道典型的知识综合应用题,首先根据图中地球自转的方向和晨昏线特点,判断四个图所对应日期(A图为夏至日,B图为冬至日,C和D图为春分日或秋分日),然后根据正午太阳高度的计算公式H=90°-|φ-δ|可计算出H1=73°26′,H2=26°34′,H3=H4=50°。最后根据支架的倾角和正午太阳高度角应该互为余角时,搭配合理,推出只有D项不合理。知识依托:晨昏线的特点与节气的判断,地球自转的方向,正午太阳高度的计算,太阳辐射强度等知识为依托错解分析:本题涉及知识点较多,错误可能出现在晨昏线的特点与日期的判断错误,也可能是忽视了地球自转方向,也有可能不知道正午太阳高度角具体指图中的哪一个角,再者也有可能对正午太阳高度角的计算公式的要求不熟悉,出现计算错误等。例题2答案:(1)34.7 m (2)间隔应增大解题方法与技巧:根据题意因疗养院位于北纬36°34′,当太阳直射南回归线时北半球正午太阳高度角达一年中最小值,若此时该楼的一层能被太阳照射的话,则各楼层都能被阳光照射,求出此时的正午太阳高度角H=90°-|φ-δ|(代入φ=36°34′,δ=-23°26′)即H=30°。根据三角函数关系,两楼间最小距离应为x=20cot 30°,x=34.7 m。若黄赤交角变为23°34′,比原来变大,则此时北纬36°34′的正午太阳高度角H′=90°-|φ-δ′|,H′=29°52′变小,但x=20cot 29°52′在(0°~90°)为减函数,故两楼间距应增大。做题过程画直角三角形来理解题意更直接。例3答案:B解析:此题考查学生读图分析能力和正午太阳高度的规律,以及地方时的计算等。当地为12时,北京时间为18时20分,故该点经度为25°E;根据图中正午太阳高度角的方向。H=60°,太阳应直射北回归线即δ=23°26′N。代入公式H=90°-|φ-δ|,推出φ=53°26′N,故选B项。例4答案:(1)B (2)C (3)A根据题意和图形分析当太阳光线与大玻璃箱垂直时效果最好。即H=90°-|φ-δ|,φ=35°,δ=0°,α+H=90°,则α=35°,故第(1)题应选B项。太阳能热水器效果最好地区应是太阳辐射分布较强的地区,拉萨市年太阳辐射量最丰富,故第(2)题应选C项。第(3)题根据题意,夹角最大时,吸热面与地面夹角为90°;太阳光线与地面平行,即太阳高度角最小,应为冬季,故第(3)题应选A项,B为北半球春季,C项为夏季,D项北半球为秋季。例5答案:②此题考查太阳高度的日变化和读图分析能力。根据题意和图中信息,6月22日太阳直射北回归线(23°26′N),C曲线12点太阳高度为90°,故C点为23°26′N,此时北极圈上为极昼且12点时太阳高度为46°52′对应B,北极点上为极昼且太阳高度为常数,对应A,赤道上昼夜等长,故D为赤道,因此选②。例6答案:(1)A (2)D解析:此题主要考查太阳高度的日变化规律和地方时的计算,根据题意,α=23°26′N,H=83°26′,H=90°-|φ-δ|,φ1=30°N,φ2=16°52′,根据西藏的经纬度位置,第(1)题选A;一天中最高气温出现在当地14时,而当地地方时比北京时间晚2个小时,故北京时间为16时,气温最高,选D项。例7答案:(1)23°26′N,110°W (2)A、B(3)160°E~180°~20°W (4)8°34′此题主要考查太阳光照图读图分析能力和正午太阳高度规律的应用。根据地球自转方向和ED为昏线,则北极圈上为极昼,时间为6月22日,太阳直射北回归线,70°E正好把夜半球平分,所以直射点在(23°26′N,110°E),根据正午太阳高度的分布规律,正午太阳高度A>B;根据昼夜长短的规律,北半球纬度越高白昼越长,日出越早,故B早于A;因赤道上昼长为12小时,70°E为0时,故赤道上白昼应以110°W为对称轴东西各跨90°,故白昼范围应为160°E~180°~20°W;第(4)题根据给定条件,φ=32°N,δ=23°26′N,太阳光线与真空管平面垂直,H=90°-|φ-δ|H=81°26′,α+H=90°,α=8°34′。例8答案:1.C 2.C解析:此题主要考查学生对正午太阳高度角分布规律的掌握情况,以及运用其变化规律分析地理事物和现象的能力、读图能力等,根据正午太阳高度曲线变化规律,该地一年中有两次太阳直射,在两次之间有一个最小值,该点应在回归线上取得的且距离为1.5°,由于横轴没有标出月份,不能确定哪个半球,故该点纬度为22°N或22°S;第1题也可以用排除法,因为该点有两次直射,只能位于南、北回归线之间,故把A、B、D排除,答案为C项。根据正午太阳高度与降水的关系可以推出,该地正午太阳高度大时,降水量大,正午太阳高度角小时,降水量少;根据第1题可知该地位于热带,故C项正确。例9答案C此题考查正午太阳高度角的纬度分布规律和读图判读能力,根据图中经度的变化和晨昏线的特点可以推知日期为北半球夏至日(6月22日)。正午太阳高度从北回归线往南北两侧递减,即离北回归线越近,正午太阳高度越大,根据图中四点的纬度,则正确顺序:汕头、海口、北京、新加坡,故选C项。例10答案:1.C 2.B此题主要考查正午太阳高度的规律的应用,考查学生应用地理知识,解决实际问题的能力。根据条件和公式,该楼一层正午太阳光线被挡住的条件是 δ<H,H=90°-|φ-δ|,根据图上已知条件,故tanH=—≈1.73,H≈60°,代入公式|φ-δ|=30°δ=0°,即太阳直射赤道时刚好北楼一层被南楼挡住,即当太阳直射点在南半球时,北楼一层被挡住,时间大约为6个月,故第1题选C项;若北楼一层正午时终年都能被太阳照射,条件应满足太阳直射南回归线,即δ=-23°26′,代入公式H=90-|φ-δ|,即H=36°34′、tan36°34′≈30°(米),故第2题选B项。例11答案:D解析:此题主要考查学生对正午太阳高度分布规律的应用,根据题目条件,太阳应直射南回归线时才能满足,代入公式求出H′=90°-|38°+23.5°|=90°-38°-23.5°,—=tanH′x=HcotH′即x=Hcot(90°-38°-23.5°),选D项。
TA的最新馆藏[转]&太阳高度角;正午太阳高度变化规律;正午太阳高度的季节变化规律;任一地点,一年中离太阳直射点所在纬度最近时,正午;正午太阳高度的纬度分布规律;正午太阳高度从直射点所在纬度向南北两侧递减;夏至;计算;1.直射点的纬度+刚出现极昼点的纬度=90°;2.直射点的纬度=1/2×(出现极昼的点最大的太;3.正午太阳高度=90°-所求点的纬度±直射点;4.寒带、温带:某
太阳高度角
正午太阳高度变化规律
正午太阳高度的季节变化规律
任一地点,一年中离太阳直射点所在纬度最近时,正午太阳高度达最大值,反之达最小值。北回归线及其以北地区,夏至日时正午太阳高度达一年中最大值,冬至日时达最小值;南回归线及其以北地区,冬至日时正午太阳高度达一年中最大值,夏至日时达最小值;南北回归线之间地区,太阳直射时正午太阳高度达一年中最大值,离太阳直射点所在纬度最远时达最小值。
正午太阳高度的纬度分布规律
正午太阳高度从直射点所在纬度向南北两侧递减;夏至日时太阳直射北回归线,正午太阳高度从北回归线向南北两侧递减;冬至日时,太阳直射南回归线,正午太阳高度从南回归线向南北两侧递减;二分日时,太阳直射赤道,正午太阳高度从赤道向两极递减。
1.直射点的纬度+刚出现极昼点的纬度=90°
2.直射点的纬度=1/2×(出现极昼的点最大的太阳高度+该点最小的太阳高度)
3.正午太阳高度=90°-所求点的纬度±直射点的纬度
4.寒带、温带: 某地夏至日的正午太阳高度-冬至日的正午太阳高度=2×黄赤交角
热带: 某地夏至日的正午太阳高度-冬至日的正午太阳高度=2×该地的纬度
一、等太阳高度线图的判读
等太阳高度线图判读的基本内容有:太阳直射点的地理坐标;太阳高度的分布规律、正午太阳高度的分布规律;地方时、北京时间的计算;正午太阳高度大小的计算;昼夜长短的变化;推断与图示时间相关的日期(节气)、季节及地理现象等。
等太阳高度线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图,判读时需掌握以下方法,有助于正确解答问题:
1.图的中心为太阳直射点,太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低;通过该点的经线即太阳直射的经线,地方时是12点;通过该点的纬线即为太阳直射的纬线,其正午太阳高度为90度。正午太阳高度的分布规律从太阳直射的纬线向南北逐渐降低。根据太阳直射纬线推断直射点所在的半球及季节,并判断与之相关的地理现象。注意区别太阳高度和正午太阳高度分布规律的不同。
2.在太阳直射的经线上,太阳高度相差多少度,纬度就相差多少度,据此可计算该经线上某一点的纬度数值;如果太阳直射赤道,则赤道上太阳高度相差多少度,经度就相差多少度;如果太阳直射点不在赤道,则太阳高度相差多少度,经度的差值一定大于太阳高度的差值,以此推算该纬线上某一点的经度和地方时。
3.如果图中标注了太阳高度的数值,则视具体数值而判断:一是最外侧的大圆圈为0°等太阳高度线,即为晨昏线,一般是太阳直射经线以东最大的半圆为昏线,以西最大的半圆为晨线;二是图中最大的圆圈不是0°等太阳高度线,因此,也就不是晨昏线。如果没有标注太阳高度的数值,在图中最外侧的大圆圈上太阳高度为0°,即晨昏线。
4.由于太阳直射经线上太阳高度南北跨度为180度,当太阳直射赤道时,此经线最北点为北极,最南点为南极;太阳直射北半球时,北极点在最北点以南,图上没有南极点;太阳直射南半球时,相反。
右图是地球运行到远日点附近某地在一天中太阳高度的变化情况,据此回答:
(1) 该日太阳直射点所在的纬度
B.23°26′N
D.23°26′S′
(2) 刚出现极昼点的纬度为:
C.66°34′S
(3)该地的地理纬度可能为:
D.66°34′S
(解题思路)根据地球运行到远日点附近得知太阳直射北半球,该地为北半球;由公式1算出直射纬度=1/2×(43°+3°)=23°;由公式2算出:刚出现极昼点的纬度=90°-23°=67°;由公式3算出:43°=90°-(所求点的纬度-23°),得所求点的纬度为70°,因此答案为(1)A (2)B (3)B。
右图是某地一年正午太阳高度变化图,那么该地的纬度为
(解题思路)由图可知该地有太阳直射现象,因此该地位于热带。据公式4得:88°-45°=2×该地的纬度,故答案为21.5°,另外该题也可用公式3计
图1是某地某日太阳高度分布图,回答:
(1)从图中可以看出,太阳高度的分布
(2)该图的节气应该是
(北半球)。
(3)此时北京时间是
(4)A点所在经线的经度是
(5)C点的经度值
(大于或小于)23°26′。
(6)若B点有一直立旗杆,此时其影子应指向(
解析:从图中等太阳高度线分布可知,最外侧的圆
圈上太阳高度为0°,即为晨昏圈;中间的圆圈上太阳高
度为23°26′;内侧的圆圈上太阳高度是66°34′;圆
心是北回归线与0°经线(伦敦所在经线)的交点,太阳
高度为90°,即太阳直射点的位置。因此,太阳高度的
分布是由直射点向四周降低;表示的节气是北半球的夏至日。图中伦敦的地方时为12时,那么北京时间应为20时。
当太阳直射北回归线时,北极点上的太阳高度是23°26′,因此,北极点的位置应在中间的圆圈与伦敦所在经线以北的交点,那么A点所在的经线与0°经线是相对的两条经线,即A所在的经线为180°。
当太阳直射北回归线时,由直射点到C点太阳高度相差23°26′,经度差应大于23°26′,因此,C点的经度大于23°26′。
由图中B点的位置可知其在直射点的东北方向,由此可判断其影子指向甲。
答案:(1)从直射点向四周降低(2)夏至日(3)6月22日20时(4)
(5)大于(6)A
图2为某时刻太阳高度分布状况。读图回答:
1.写出E点的地理坐标
A.70°E,80°N
B.70°E,80°S
C.110°W,80°N
D.110°W,80°S
2.①②两地的经度相同②③两地的纬度相同,则此刻的太阳高度
3.E地的昼夜长短情况是(
A.昼夜平分
B.昼夜等长
解析:由图可知,太阳直射点的经度为70°E,纬度为10°N,E点与直射点太阳高度相差90°,纬度也相差90°,所以E点的纬度是80°N,不在同一条经线上,有极昼现象。此图中北极点在E以南,因此,E点的经度为110°W。
由题干知,②地比①地纬度高,距离太阳直射点远,太阳高度比①地小,即②<①;同理①③两地纬度相同,正午太阳高度相同,此刻①地位于太阳直射的经线上,达到一天中太阳高度最高,③地位于①的西侧,没有达到一天中太阳高度最高的时刻,因此,①地太阳高度大于③地。
答案:1.C
例2:读南半球二分二至正午太阳高度和昼夜长短变化图9回答:
(1)在图上方格内标注东、西、南、北四个方位。
(2)A、B、C三弧分别表示二分二至时的太阳路径,其中白昼最长的
(3)A路径代表
日 ,此日南半球昼
(方位)升起,
(方位)落下。
(答案:⑵C
请读图3―3,运用以下公式回答4~5题。
①某地正午太阳高度的大小:
H=90°-|φ-δ|
式中H为正午太阳高度;φ为当地纬度,取正值;δ为太阳直射点的纬度,当地夏半年取正值,冬半年取负值。
②tan 35°≈0.7 tan 45°=1 tan 60°≈1.732
4.房地产开发商在某城市(北纬30度)建造了两幢商品住宅楼(图3―3),某个居民买到了北楼一层的一套房子,于春节前住进后发现正午前后太阳光线被南楼挡住,请问房子一年中正午太阳光线被南楼挡住的时间大约是(
5.为使北楼所有朝南房屋在正午时终年都能被太阳照射,那么在两幢楼间距不变的情况下,南楼的高度最高约为(
6.北纬38°一开阔平地上,在楼高为H的楼房北面盖新楼,欲使新楼底层全年太阳光线不被遮挡,两楼距离不小于(1999年广东卷)(
A.Htan(90°-38°)
C.Hcot(90°-38°)
B.Htan(90°-38°-23.5°) D.Hcot(90°-38°-23.5°)
图3―9是我国西藏某地6月22日太阳高度的日变化示意图(未考虑海拔等因素)。据此回答6~7题。
6.该地的地理坐标为( A)
A.30°N,90°E
B.16°52′N,105°E
C.23°26′N,120°E
D.36°52′N,150°E
7.此地最高气温一般出现在北京时间(
如图3―5所示,位于北纬36°34′的某疗养院,计算在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要,要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。
(1)新楼至少要距原楼多少米?
(2)若黄赤交角变为23°34′,两楼之间的距离将应如何变化,才能保证各楼层均有较好的采光?
(间隔应该增大
洛阳(112°E,35°N)一学生对太阳能热水器进行了改造(如图3―7),把热水器装在一个大玻璃箱中,并将支架改造成活动方式。据此回答2~4题。
2.9月23日,为使热水器有最好的效果,调节支架使热水器吸热面与地面的夹角为(
A.23°26′
C.66°34′
3.下列地区中,使用太阳能热水器效果最好的是(
C ) 图3―
4.当热水器的吸热面与地面夹角调节到最大值时( A
A.南太平洋漂浮的冰山较多
B.松花江正值第一次汛期
C.黄土高原上流水的侵蚀作用最为强烈
D.澳大利亚农田中的小麦开始返青
读图3―10,图中ED为昏线,读后回答下列问题。
(1)此时太阳直射点的地理坐标是
(2)A、B两地正午太阳高度角较大的是
,A、B两地日出较早的
(3)此时赤道上昼的范围是
(4)为使地处32°N的太阳能热水器最大限度地利用太阳光能,这一天应将太阳能热水器的真空管平面与楼顶之间的夹角α调整为
答案:(1)23°26′N,110°W (2)A B (3)160°E~180°~20°W(4)8°34′
右图为甲 乙 丙三地某日“太阳视运动路线图”,圆0为地平圈,箭头为太阳视运动方向,∠1=∠2=22°,回答:
(1)甲地的地理纬度
B. 23°26′N
C . 66°34′N
(2)丙地的正午太阳高度
∠3=33°,那么∠4为
答案:(1)D
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