Question

李佳到壽光參觀學習大棚蔬菜生產技術后，決定于2004年冬半年在北京（40°N）郊區(qū)進行大棚蔬菜生產。在建造塑料大棚時，他遇到兩個問題：
（1）大棚的傾面應朝向什么方向？ 
（2）為使大棚充分利用太陽光照，大棚的傾角是多大合適？請你根據(jù)所學地理知識，幫他解決這兩個問題。
提示：①大棚傾角與正午太陽高度角互余時，獲太陽輻射最多。冬半年，正午太陽高度角何日最大？為多大？正午太陽高度角何日最小？為多大？
②正午太陽高度角計算公式H=90-｜φ-δ｜【其中φ為所求地點地理緯度，δ為太陽直射點緯度，與所求地點在同一南（北）半球，取正值，反之，取負值。】

Answer 1

（1）北京位于北回歸線以北，每一天正午太陽光線都從南方照射過來，所以大棚傾面朝向南方（2分）。（2）北京（40°N），在北半球，冬半年指秋分到第二年的春分日。正午太陽高度在冬至日最小，春秋分日最大。因大棚傾角與正午太陽高度角互余時，獲太陽輻射最多。即大棚傾角在冬至日達最大值，在春秋分日達最小值。（2分）
冬至日北京的正午太陽高度為：H=90°-｜φ-δ｜=90°-｜40°-（-23°26′）｜；
大棚傾角為90°-H=90°-（90°-｜40°+23°26′｜）=｜40°+23°26′｜=73°26′。
（2分）同理，春秋分日大棚傾角為｜40°-0°｜=40°（2分）
所以大棚傾角為40°到73°26′之間都可以。（2分）

聯(lián)系生活實際，考查如何有效的利用太陽能。要提高太陽能的利用效率，就要使大棚傾角與正午太陽高度角互余，大棚傾面朝向正午太陽光照射過來的方向。