爸爸一边画一边说:“这是地球的剖面图,WE是赤道,与它垂直的是地轴。B点是北京,与地心O的连线与赤道成40度角”
“这就是北纬40度”我插话说。
“对,”爸爸接着讲,“赤道下面也就是南面,在23度半的这条纬线上的点S,今天中午12点头上正顶着太阳,它所在的地方的纬度叫南回归线,太阳冬至到此就不再往南了,角SOE这个就是23.5度,现在,你能看出北京中午的太阳有多高了吗?”
我摇摇头说:“北京的太阳在哪里呢?”
“就是这些红线,”爸爸指着图右半部分说“这就是太阳光,它们对地球来说是一组平行线……”
“为什么平行呢?”
“因为太阳离我们很远,从太阳那里看,地球就是一个小点点,地球上不同的地方对太阳来说几乎就是同一个地方,照到北京的光线与照到南半球的光线几乎没有什么夹角,完全可以认为是平行线。”
“嗯,好像是这样。可是哪个是太阳的高度”
“我们在B点画一条地平线,地平线与到地心这个半径是垂直的,然后这条地平线与太阳光线的夹角:图上∠1,就是北京中午时候太阳的高度角……现在,你来做这道几何题吧,把∠1算出来。”
这下我头大了,好在这图还不太复杂,我拿走开始研究。
经过一番思考周折并和爸爸妈妈反复讨论,终于得到了结果:
我看出来了:既然太阳光线是平行的,那么照射到北京B点和南回归线上S点的太阳光就与OB线段构成了一个梯形的左半边,我记得,梯形同一侧的两个内角是互补的。爸爸告诉我这叫平行线的同旁内角互补,也就是和为180度。
这就好办了。
∠TBO+∠BOS=180
∠BOS=40+23.5
则∠TBO=180-40-23.5=116.5
所以∠1=∠TBO-90=116.5-90=26.5
北京冬至这天中午太阳最高才26度半,竟然这么简单就算出来了,而且这个结果真的比我想像的小很多!中午12点太阳的高度这么低,连三角板上那个最小的锐角30度角都比它大呢!
“可是你知道吗?越稀有的东西越让人感觉宝贵,今天的太阳大家最爱,最觉得温暖可人……”妈妈说。
是啊!越稀少的越宝贵!
最后,意犹未尽的我又自己研究了一下这个问题: