1. (2021高二上·舒城月考) 太阳能热水器的集热面与太阳光线垂直效果最佳。舒城（31°N）某同学对传统的太阳能热水器进行改造：将太阳能热水器集热板装在一个大玻璃箱里，并将热水器的支架改造成活动形式。结合以上材料，回答下列问题。

1. （1） 12月22日正午，为使热水器受热最多，需调节活动支架，使热水器集热板与地面的夹角为。该日，全球各地正午太阳高度的分布规律是。北半球昼夜长短的分布规律是 。
3. （2） 一年中，活动支架最短的日期是，该日舒城一竖直旗杆顶端的日影轨迹是。