太阳高度角和方位角计算表
夏至日各时段太阳高度角及太阳方位角
夏至日各时段太阳高度角及太阳方位角太阳高度角还是太阳方位角,都跟纬度有关,不确定所在地计算出来的结果都会大大不同。
夏至日太阳到达北回归线上,在北回归线上,太阳高度角在正午(12:00)是九十度。
但是随着纬度的增加,太阳高度角越来越小。
在北极点而上,太阳高度角是0,也就是说在地平线上。
北半球的其他地点,其各时段的太阳高度角从日出时分的0°,到正午时分的最大角度,再到日落时的0度。
太阳高度角在0°到(所在地的维度-23°26′)之间变化。
太阳高度角简称为“太阳高度”(其实是角度)。
太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。
我们用h来表示这个角度,它在数值上等于太阳在地球地平坐标系中的地平高度。
一般时间太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。
太阳赤纬(与太阳直射点纬度相等)以δ表示,观测地地理纬度用φ表示(太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正,南纬为负),地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式:sinh=sinφsinδ+cosφcosδcost太阳高度是赤道冬至日的太阳高度为:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°太阳绕银河系中心公转,绕银河系中心公转周期约2.5×10⁸年。
银河系中心可能有巨大黑洞,但它周围布满了恒星,所以看上去象"银盘"。
这些恒星都绕"银核"公转。
与地球公转不同,这些恒星公转每绕一周离"银核"会更近。
根据太阳活动的相对强弱,太阳可分为宁静太阳和活动太阳两大类。
宁静太阳是一个理论上假定宁静的球对称热气体球,其性质只随半径而变,而且在任一球层中都是均匀的,其目的在于研究太阳的总体结构和一般性质。
在这种假定下,按照由里往外的顺序,太阳是由核心、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成。
光球层之下称为太阳内部;光球层之上称为太阳大气。
太阳高度角和日出日落时刻太阳方位角一年变化范围的计算
太阳高度角是指太阳离地平面的角度,对于日出和日落来说,太阳高度角等于0度。
太阳高度角的变化主要受到地球自转轴的倾斜度(地轴倾角)的影响,地轴倾角约为23.5度。
地球公转轨道的椭圆度也会对太阳高度角产生一定的影响。
在一年中,太阳高度角的变化是周期性的。
在春分和秋分的时候,太阳高度角在正午达到最大值,约为90度减去地轴倾角。
而在冬至和夏至时,太阳高度角在正午达到最小值,约为90度加上地轴倾角。
此外,在赤道附近的地区,太阳高度角的变化更加平缓,而在极地附近的地区,太阳高度角的变化更加剧烈。
计算两个显而易见的日期,即夏至和冬至的太阳高度角。
夏至时,太阳直射点位于北回归线上,即北纬23.5度,此时太阳高度角最大,约为90度加上地轴倾角23.5度,即113.5度。
相应地,冬至时,太阳直射点位于南回归线上,即南纬23.5度,此时太阳高度角最小,约为90度减去地轴倾角23.5度,即66.5度。
除了太阳高度角,太阳的方位角也会随着季节而变化。
太阳方位角是指太阳相对于观察者的位置,通常用正东方向为0度,正南方向为90度,正西方向为180度,正北方向为270度。
太阳方位角的计算需要考虑地球自转和公转的影响,以及观察者所在的经度和纬度。
在一年中,太阳方位角的变化也是周期性的。
在春分和秋分的时候,太阳方位角在正午达到最大值,即正南方向。
而在冬至和夏至时,太阳方位角在正午达到最小值,即正北方向。
此外,观察者所在的经度也会对太阳方位角产生影响,比如位于东经120度的观察者,在夏至时,太阳在正午的方位角约为80度,而在冬至时,太阳在正午的方位角约为160度。
为了计算太阳高度角和方位角的变化范围,可以采用数学模型和计算工具,如天文学软件或在线计算器。
这些工具可以根据地球自转、公转和观察者所在位置的参数,计算出太阳高度角和方位角在一年中的变化。
通过观察和分析计算结果,我们可以得出太阳高度角和方位角的最大值和最小值,以及变化的趋势。
Micheal-Yang太阳位置计算公式
太阳方位角/高度角计算公式2014/4/14Micheal-Yang1. 太阳高度角sinHs sin sin cos cos cost ϕδϕδ=⋅+⋅⋅式中,表示太阳高度角,表示地理纬度,表示太阳赤纬,表示时角。
(太阳赤纬和时角的概念请自行百度。
)由式中可见,地理纬度,还需要求太阳赤纬和时角。
太阳赤纬和时角的求法见下。
2. 太阳方位角()()/cosAs sinHs sin sin cosHs cos ϕδϕ=⋅−⋅式中,表示太阳高度角,表示地理纬度,表示太阳赤纬。
3. 太阳赤纬设太阳赤纬为delta ,有:delta(deg)=[0.006918-0.399912cos(b)+0.070257sin(b)-0.006758cos(2b)+0.000907sin(2b)-0.002697cos(3b)+0.00148sin(3b)](180/pi)其中delta 的单位为度(deg);pi=3.1415926为圆周率;b(deg)=360N/365,单位为度(deg); N 为日数,自每年1月1日开始计算。
4. 时角时角由太阳时求得。
太阳时角在正午时约为零,上午为负,下午为正,日出时约为-90°,日没时约为90°。
平均每小时时角变化15°。
太阳时角t = ( 真太阳时(called True Time) - 12 ) * 15°我们知道,一般情况下,我们的时钟显示12:00时,太阳并没有位于正中间,这是因为我们的时钟时间(也叫“平太阳时”)与真太阳时有一定的偏差,而真太阳时的12:00正是太阳位于正中,即方位角为0的时间。
真太阳时=平太阳时+真太阳时时差。
还有一点我们要注意,由于我国全国使用的都是“北京时间”,因此在计算真太阳时时,还要计算由于经度不同带来的时差。
虽然是“北京时间”,但“北京时间”是根据东经120°测得的,因此计算时差时,要以东经120°为标准。
太阳高度角、方位角
太阳高度角sinH= sinφsinδ+ cosφcosδcost上式就是求任意时刻太阳高度的三角公式其中,H是太阳高度角,φ是当地的地理纬度,δ是当日的太阳赤纬,t 是当时的太阳时角. 太阳时角(t) 计算公式:t=15×(ST-12) 其中ST为真太阳时,以24小时计。
注意的是,在中国地区,经常采用的是北京时间,不是当地时间(真太阳时)。
中国地域广阔,东西时差最大可达到4h,在进行日照分析时,应当采用当地时间。
真太阳时=北京时间+时差时差=(当地经度-120°)/15°太阳赤纬是地球赤道平面与太阳和地球中心的连线之间的夹角. 太阳时角是太阳光照到地面的一点和地心的连线与当地正午时地、日中心连线分别在地球赤道平面上的投影之间的夹角.还有日期那就又涉及到太阳赤纬的计算了,太阳赤纬可以简单理解成直射点的纬度,不过北纬为正值,南纬为负值.任意日期的太阳赤纬角的计算公式是sinδ=0.39795cos[0.98563(N-173)] N为积日,就是日期在一年中的序号,比如1月1日是1,平年的12月31日是365.太阳时角就是太阳所处的位置与正午太阳位置之间的角度差.比如正午的太阳时角是0度,二分日日出时的太阳时角是90度.佛职院东门的经纬度:东经112.990291,北纬23.245673太阳高度角:sinH= sinφsinδ+ cosφcosδcostsinH=0.39467447*0.39795cos[0.98563(N-173)]+0.91882102ꇌ1-{0.39795cos[0.98563(N-173)] }²cos [15*(T-12.46731393)] x=sinH ,H=arcsinx(反三角)。
T为北京时间(24时制),N为积日cosA = (sinh⊙sinφ- sinδ) /cosh⊙cosφ其中: A 太阳方位角h⊙太阳高度角δ太阳赤纬φ当地纬度。
太阳位置求算公式与计算举例
太阳位置求算公式与计算举例默认分类2022-11-14 21:04:44阅读393评论2 字号:大中小订阅太阳位置求算公式与计算举例杨齐聪在新农村建设和城市高楼群落的规划设计中,为了解决土地采用率与满意采光通风最低要求的冲突,常会遇到各幢楼房各部位的采光时间和日墙方位角的计算。
太阳位置可由太阳高度角hs和方位角as打算,依据球面三角基本公式可得:一、太阳高度角hs求算公式Sinhs=sinδsinφ+cosδcosφcosω (1)式中δ为太阳赤纬,表示太阳光线与地球赤道面的夹角,一年四季每天都在变动着,冬至B δ=-23o27,,春分日和秋分日δ=0°,夏至日5二23。
27';φ为测点纬度,如北京φ=39°48'∖西安φ=34°18;上海φ=31o10∖杭州φ=30°19;临海φ=28°51'∖福州φ=26°05'∖台北φ=25°20'∖广州φ=23°08∖3为太阳时角,以当地正午为0。
,上午为负,每小时一15。
,下午为正,每小时+15。
,ω在赤道面上每小时变化为=15°, 3所表示的是真太阳时;与时钟不同。
现举例计算于下:1.求北纬30。
地方冬至日正午时刻和下午1时、2时(均指地方时)的太阳高度角。
①正午时刻太阳时角为0。
,即3=0°将5=—23°27'、φ=30∖ 3=0。
代入(1)式得Sinh !E^=sin(-23027,)sin300+cos(-23027,)cos300cos00=-0.3979×0.5+0.9175×0.8660×1=-0.19895+0.79456=0.5956h正午=36°33'(查正弦数学用表所得,下同)则北纬30。
地方冬至日正午时刻的太阳高度角为36。
33:②下午1时(上午11时与此高度角同),太阳时角为15°,即ω=15o得Sinh 下午 1 0'J =sin(-23o27,)si∩3O o+cos(-23o27,)cos3O o cos15°=-0.19895+0.79456×0.9659=-0.19895+0.7675=0.5685h下午1时二34°39'则北纬30。
太阳高度角hs求算公式
得Sinh正午=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27′)cos28 °51′cos0°=-0.3979×0.4826+0.9175×0.8755×1=- 0.1920+0.8033=0.6113 h正午=37°41′ 则临海冬至日正午时刻的太阳高度角为37°41′; ②下午1时(上午11时与此高度角同),太阳时角为15°,即ω=15° 得Sinh下午1时=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27 ′)cos28°51′cos15°=-0.1920+0.8033×0.9659=- 0.1920+0.7759=0.5839 h下午1时=35°44′ 则临海冬至日上午11时和下午1时的太阳高度角为35°44′; ③下午2时(上午10时与此高度角同),太阳时角为30°,即ω=30° 得Sinh下午2时=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27 ′)cos28°51′cos30°=-0.1920+0.8033×0.8660=- 0.1920+0.6957=0.5037 h下午2时=30°15′ 则临海冬至日上午10时和下午2时的太阳高度角为30°15′。 今列冬至日各纬度各时次的太阳高度角表于下,见表-1 表-1 冬至日各纬度各时次的太阳高度角表
节气 春分 清明 谷雨 立夏 小满 芒种
月、日
δ
节气
3.2 0°00′ 21
夏至
中国重庆夏至日和冬至日太阳方位角和高度角表
中国重庆夏至日和冬至日太阳方位角和高度角表夏至和冬至是中国农历中的两个重要节气,分别代表着一年中最长的白天和最长的黑夜。
这两个节气与太阳的位置和角度密切相关,了解它们的太阳方位角和高度角表,可以让我们更好地了解中国重庆地区的气候和天文现象。
夏至日,是一年中白天最长的一天,它标志着夏季正式开始。
在夏至当天,太阳升起的方位角和高度角会有所变化。
夏至时,太阳方位角约为东北偏东66.5°,高度角约为49°。
这意味着太阳从东北方升起,继续往东偏南方向升高,达到最高点后再慢慢下降。
在夏至当天,太阳的高度角是最高的,这也是为什么这一天白天最长的原因之一。
太阳高度角的变化直接影响着地面的温度和日照时间。
夏至时的高度角较高,太阳光照更直接,使得地面受到更多的太阳辐射,温度也相对较高。
由于太阳高度角较大,太阳直射点接近北纬23.5°,重庆地区夏至日的气温通常较高,夏季炎热。
冬至日,是一年中黑夜最长的一天,标志着冬季的正式开始。
在冬至当天,太阳升起的方位角和高度角也会发生变化。
冬至时,太阳方位角约为东南偏南113.5°,高度角约为26°。
这意味着太阳从东南方升起,然后向东偏北方向升高,最高点较低,再慢慢下降。
在冬至当天,太阳的高度角是最低的,这也是为什么这一天黑夜最长的原因之一。
太阳高度角的变化同样影响着地面的温度和日照时间。
冬至时的高度角较低,太阳光照较为斜射,使得地面受到的太阳辐射相对较少,温度也较低。
由于太阳高度角较小,太阳直射点接近南纬23.5°,重庆地区冬至日的气温通常较低,冬季寒冷。
了解夏至和冬至的太阳方位角和高度角表,不仅可以帮助我们预测重庆地区的气候和天气状况,还能让我们更好地把握自然环境下的时间和光线变化,合理安排日常生活和工作。
此外,对于进行户外活动和摄影爱好者来说,了解太阳方位角和高度角也能对活动和摄影地点的选择和取景角度有所帮助。
在观察太阳方位角和高度角时,我们可以通过地图、日晷等工具来辅助观测。
最佳太阳方位角的计算
最佳太阳方位角的计算
最佳太阳方位角的计算:
如果不确定所在地,这种问题是没有任何实质意义的。
因为无论是太阳高度角还是太阳方位角,都跟纬度有关。
夏至日太阳到达北回归线上,在北回归线上,太阳高度角在正午(12:00)是九十度。
但是随着纬度的增加,太阳高度角越来越小。
在北极点而上,太阳高度角是0,也就是说在地平线上。
北半球的其他地点,其各时段的太阳高度角从日出时分的0°,到正午时分的最大角度,再到日落时的0度。
太阳高度角在0°到(所在地的维度-23°26′)之间变化。
太阳方位角,同样要定所在地的纬度之后,才能精确计算。
以北纬40度为例,早晨的太阳方位角是59°,正午时分是180°,傍晚时分是321°。