太阳高度角的计算

2023-03-16 07:04:15   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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太阳高度角的计算

1.某地某时的太阳高度角(α)=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)(:北纬为正,南纬为负)宁波(30°N)夏至日的太阳高度为:90°-(30°-23.5°)=83.5°;北京(40°N)冬至日的太阳高度:90°-[40°-(-23°)]=26.5°;赤道春分日的太阳高度为:90°-(0°-0°)=90°;赤道冬至日的太阳高度:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°,当太阳高度(α)90°时,则太阳高度应为180°-α,即为当地的太阳高度,因此赤道冬至日的太阳高度为:180°-113.5°=66.5°。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)

注:出现极昼时:①极点的最大的太阳高度=该点最小的太阳高度 ②刚出现极昼的点最小的太阳高度=0 2.太阳直射点纬度=arcsin(sin23.5×sin到春分或秋分的天数)

:夏半年是到春分的天数,冬半年是到秋分的天数,夏半年为北纬,冬半年为南纬,arcsin是反正弦函数,计算器上通常用sin的负一次方表示。 则太阳高度角=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)

79日武汉,距春分110天,太阳直射纬度=arcsin(sin23.5×sin110)=北纬22度,当地纬度为北纬30度,所以79日武汉正午太阳高度角为90-30-22=82

太阳直射点的移动在一年中并不是匀速的,而是靠近赤道时快,靠近回归线时慢,这也是我国大多数地方冬夏长,春秋短的原因。

另一方法就是,找一竖直于地面的物体,量出物体长度和影长,则太阳高度角=arctan(物体/影长)arctan是反正切函数,计算器上通常用tan的负一次方表示。用此方法可以算出任何时刻的太阳高度角,不一定是正午的,其他时间的也可以算出来。

3. 最简单的方式就是根据太阳直射点来推算。太阳直射纬线的正午太阳高度是90度,然后全球正午太阳高度由直射的纬线向南北两侧递减,纬度差一度,正午太阳高度就减一度(即90度来减去两地的纬度差)。例如某天太阳直射纬线为北纬20度,侧北纬21度和北纬19度的正午太阳高度就都是89度,再如这一天南纬20度与北纬20度差40度,侧这一天南纬20度的正午太阳高度就是904050度。

4.正午太阳高度=90-纬度差。纬度差就是当地纬度与太阳直射纬度的差,纬度差是个正数 正午太阳高度角H(光线与地面的夹角) =90°-地面从太阳直射点到某地所跨的纬度(光线偏的角度)

太阳高度角计算公式 太阳光线与地面的夹角 H=90°--│α(+/-)β│ α是代表当地地理纬度β是代表太阳直射点地理纬度

(+/-)是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球:如果在同一半球就是-;在南北两个半球 就是+


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