北京春分秋分的太阳高度角

春分秋分的太阳高度角
【篇一：太阳高度怎么计算】
太阳光线与地面的夹角
太阳高度角与地面的太阳光强弱密切相关。

早晚与中午的光强有很
大的差异，原因就在于太阳高度角的不同。

在晴天条件下，太阳光
的强弱与太阳高度角的正弦成正比。

因此了解太阳高度角对分析地
面的太阳光强、紫外线的强弱有重要的意义。

正午时（指当地真太阳时的正午。

不是时间的中午12点，也不是
地方平时的12点,而是太阳中心正好在子午线上的时间，也即太阳方位角由负值变为正值的瞬间）太阳高度角是一天中太阳高度角的最
大值（除极地部分地区外），夏季这个值较大，冬季较小，夏至时
最大，冬至时最小。

【篇二：太阳方位角计算】
1 如何计算太阳的方位角?
在太阳能利用工作中，太阳辐射计算十分重要。

为了帮助读者掌握
太阳辐射计算方法，我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象
科学研究院王炳忠研究员编写了《太阳辐射计算讲座》，供大家学习、参考。

1?日地距离
地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆两焦点中的一个。

发自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准确的日地距离值r就变得十分重要了。

日地平均距离r0，又称天文单位，
由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的，所以这个
距离可用一个数学表达式表述。

为了避免日地距离用具体长度计量
单位表示过于冗长，一般均以其与日地平均距离比值的平方表示，
即er=（r／r0）2，也有的表达式用的是其倒数，即r0／r，这并无
实质区别，只是在使用时，需要注意，不可混淆。

我们得到的数学表达式为
（2）
这里t又由两部分组成，即
t=n－n0
（3）
式中n为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月
1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰年则为366，等等。

－int〔（年份－1985）／4〕
（4）
2?太阳赤纬角
图1地球绕太阳运行轨迹
由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的，
所以它（ed）也可以用与式（1）相类似的表达式表述，即：
3?时差
真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真
太阳日的长短也就各不相同。

但人们的实际生活需要一种均匀不变
的时间单位，这就需要寻找一个假想的太阳，它以均匀的速度在运行。

这个假想的太阳就称为平太阳，其周日的持续时间称平太阳日，由此而来的小时称为平太阳时。

平太阳时s是基本均匀的时间计量系统，与人们的生活息息相关。

由于平太阳是假想的，因而无法实际观测它，但它可以间接地从真
太阳时s⊙求得，反之，也可以由平太阳时来求真太阳时。

为此，需
要一个差值来表达二者的关系，这个差值就是时差，以et表示，即
s⊙=s＋et（6）
由于真太阳的周年视运动是不均匀的，因此，时差也随时都在变化着，但与地点无关，一年当中有4次为零，并有4次达到极大。

时
差也可以以式（1）相似的表达式表示：
（7）
上面，我们给出了3个计算式，从形式上讲，它们与一般书籍中给
出的并无不同。

我们之所以又重新研究它，是因为以往的公式存在
以下的通病：①对平年和闰年不加区分，一方面，这对闰年就不好
处理，另一方面，闰年的影响有累计效应，会逐步增长；②即使是
从当年天文年历查到的数值，也是格林尼治经度处0点时刻
的数值，而我们所需要的数值，会因所在地点的地理经度以与具体
时刻与表值有异而不同。

具体地讲，一般要进行如下3项订正：风华漫天 2005-12-18 20:10回复此发言
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2 如何计算太阳的方位角?
（1）年度订正：除非我们只用当年的天文年历值，此外均需使用此
项订正，引入此项订正的原因就是一回归年的实际长度不是365日，而是365.2422日，但日历上只有整日，不可能有小数日。

假定我们
选用的是1981年的表值，1982年再用时，就要加上－0.2（－
0.2422）日的订正了。

这个订正到了1983年为－0.51（－0.4844）日，1984年为－0.7（－0.7266）日，但此年为闰年，多了1日，实际订正应为－0.7＋1=0.3（0.2734）日，1985年为0.0（0.0312）日，等等，余类推。

（2）经度订正：即使我们查阅的是当年的天文年历，也需此项订正。

在我国的地理经度范围内，各地的订正值是
－0.2日
－0.3日
－0.4日
（3）时刻订正：要求同前一项。

即使在格林尼治当地，不同时刻也
需加以订正。

各时段的订正值是：
时段 336－600 600－824 824－1048 1048－1312
日＋0.2＋0.3＋0.4＋0.5
时段 1312－1536 1536－1800 1800－2024
日＋0.6＋0.7＋0.8
由于我国普遍采用的是时，它与格林尼治的地方时相差8小时，故
具体到我国情况：
时段（时）200－424 424－648 648－912 912－1136
订正值（日）－0.2 －0.1 0 0.1
时段 1136－1400 1400－1624 1624－1848 1848－2112
订正值 0.2 0.3 0.4 0.5
前面3个计算式，项数多计算麻烦，后面多项订正，更显繁琐。

为
了方便实际应用，特编制如下仅含20句的basic语言程序，供使用：
10 input“经度，经分和年份”，jd，jf，nf
20 a=nf／4：k=2*3.1415926＃／365.2422
30 n0=79.6764＋0.2422*（nf－1985）
－int（（nf－1985）／4）
40 input“月，日，时,分（按时）”，y，r，s，f
50 b=a－int（a）
60 c=32.8
70 ify≤2thenc=30.6
80 ifb=0andy2thenc=31.8
90 g=int（30.6*y－c＋0.5）＋r
100 l=（jd＋jf／60）／15
110 h=s－8＋f／60
120 n=g＋（h－l）／24
130?=（n－n0）／k
140 式（1）
150 式（5）
160 式（7）
170 print“er=”；er；“ed=”；ed，“et=”；et
180 input“是否仍要计算y／n？”，w0
190 ifw=“y”orw=“y”then10else200
200 end
程序中50－90各句的目的在于计算当天的积日，100句是经度订正，110句是时刻订正，130句包含3年度订正的内容。

在太阳能利用中，最常见的是要求计算太阳高度和太阳方位。

太阳高度（h⊙）的计算公式为
（9）
这里时s和分f的符号均加上了⊙下标，表示是真太阳时，为了从时求出真太阳时，需要两个步骤：首先，将时换成地方时sd：
（10）
其次，进行时差订正，即
s⊙=sd＋et／60（11）
这里应该指出的是，时角是以太阳正午时刻为0点的，顺时针方向（下午）为正，反之为负。

太阳方位角的计算式为
（12）
由此可求出二个a值，第一个a值是午后的太阳方位，
【篇三：太阳高度和时间的计算】
专题一:太阳光照图的判读与时间计算分析
【难点点拨】：
日照图也叫光照图，即太阳光线照射在地球表面所形成的白昼和黑夜的分布图形。

在日照图上通常涉与下列问题：
1．判断半球与地球自转方向：
(2)南北半球：北极上空看地球逆时针方向自转，南极上空看地球顺时针方向自转。

2．画晨昏线或太阳光线：晨昏线与太阳光线相互垂直。

3．确定太阳直射点的位置：太阳直射点的位臵就是太阳直射点的纬度和经度。

(1)纬度位臵：一般有三种情况，即太阳直射在北回归线、南回归线
和赤道上，判断的依据是观察极圈内的昼夜状况。

（2）经度位臵：太阳直射点位于地方时12点所在的经线上。

4．日期、节气(季节)：由日照图确定日期和节气(季节)，日期主要
有四种：太阳直射北回归线时，日期为6月22日前后；太阳直射赤
道时，日期为9月23日或3月21日前后；太阳直射南回归线时，
日期为12月22日前后。

北半球对应的节气依次是夏至、秋分或春分、冬至；季节是夏季、秋季或春季、冬季，此处应注意节气和季
节的区别。

判断推理的过程是：由极圈内的昼夜状况到太阳直射点
的纬度再到日期节气(季节)。

5．太阳高度的分布规律：
(2)正午太阳高度的分布规律：
一是纬度分布规律：同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南北
两侧递减，如夏至日太阳直射在北回归线上，正午太阳高度由北回
归线向南北两侧递减；
二是季节分布规律：夏至北回归线与其以北各纬度，正午太阳高度
达到一年中的最大值，南半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的
最小值；冬至日南回归线与其以南各纬度，正午太阳高度达到一年
中的最大值，北半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值。

6．昼夜长短的分布、变化规律：
以北半球为例，夏至日太阳直射北回归线，北半球昼最长，夜最短；冬至日太阳直射南回归线，北半球昼最短，夜最长；春分日(秋分日)
太阳直射赤道，全球昼夜等长。

同时还要分清回答昼夜状况还是昼
夜变化趋势，这就注意以下规律：太阳直射点在哪个半球(南、北半球)，哪个半球昼长于夜；太阳直射点向哪方(南方、北方)移动，哪
个半球昼变长夜变短。

7．判断晨线(黎明)或昏线(黄昏)：
先明确图中给出的地球自转的方向和太阳光线的方向，若地球自转
方向向着太阳光线，此半球的晨昏线部分为晨线；若地球自转方向
背向太阳光线，此半球的晨昏线部分为昏线。

8．日出、日落：
(1)晨线上的各地同时日出，昏线上的各地同时日落。

（2）根据某地昼夜长短计算日出日落时刻，先计算出该地昼长的时间，然后以正午12时为起点，减去昼长时间的1／2就是日出时间，加上昼长时间的1／2就是日落时间。

9．判断相对方向：
经线指示南北，向着北极是北方，向着南极就是南方；纬线指示东西，即左西右东。

10．地球自转、公转的速度：
(1)自转：自转的角速度各地相同，线速度由赤道向两极递减，两极
无角速度无线速度。

(2)公转：夏至日速度较慢且还在变慢，冬至日速度较快且还在加快，因为地球公转，7月初经过远日点时速度最慢，1月初经过近日点时
速度最快。

11．计算区时、地方时、日界线：
12．计算昼夜长短：
●●● 由于观察的角度和位置不同，日照图种类众多，大致可分为公
转位置图、侧视图、俯视图、平面图、坐标图、直观图和变式图。

☆1.公转位置图：
地球在公转过程中，地轴的空间指向和黄赤交角的大小，在一定时
期内可以看作是不变的,同时地球自转和公转的方向一致，由于观察
的角度不同，公转位臵图有多种变化。

读这类图型的关键是看三点：
一是自转和公转要一致，二是逆时针转为北极上空的俯视图，顺时
针转为南极上空的俯视图，三是近日点时，太阳直射在南半球，远
日点时，太阳直射在北半球。

如下图中，a点位于近日点附近，太阳直射点应位于南半球，图中
画出赤道，便可看出太阳直射在南半球，按节气划分，a点为北半球
冬至日（12月22日），b点为北半球的春分（3月21日），c点
为北半球夏至日（6月22日），d点为北半球的秋分日（9月23日）。

☆2. 侧视图：
首先从地球自转运动的方向与经度数字来判断南、北极。

其次，观察南北极地区的极昼和极夜情况，整个北极圈内为极昼时（整个南极圈内为极夜），太阳直射在北回归线，日期为6月22日，反之，整个南极圈内为极昼时（整个北极圈内为极夜），太阳直射
在南回归线，日期为12月22日。

晨昏线和经线重合时，太阳直射
在赤道上，日期为3月21日或9月23日。

如果北极圈内部分地区
极昼（南极圈内部分地区极夜），则太阳的直射点位于赤道和北回
归线之间。

☆3. 俯视图：
首先根据自转方向判断南北极点，俯视图圆心为北极点或南极点，
最外的大圆为赤道，如果自转方向是逆时针的，则圆心为北极点，
如果自转方向是是顺时针，则圆心是南极点，也可根据经度判断地
球自转方向，向东度数越来越大为东经，反之为西经。

其次，观察南北极地区的极昼和极夜情况，整个北极圈内为极昼时（整个南极圈内为极夜），太阳直射在北回归线，日期为6月22日，反之，整个南极圈内为极昼时（整个北极圈内为极夜），太阳直射
在南回归线，日期为12月22日。

晨昏线和经线重合时，太阳直射
在赤道上，日期为3月21日或9月23日。

如果北极圈内部分地区
极昼（南极圈内部分地区极夜），则太阳的直射点位于赤道和北回
归线之间；如果北极圈内部分地区极夜（南极圈内部分地区极昼），则太阳的直射点位于赤道和南回归线之间。

☆4. 矩形投影图：
矩形投影图将南北两极放大到与赤道一样长，这种投影图与实际情
况相比有很大的变形，纬度越高变形越大。

主要靠晨昏线和极圈以内的极昼极夜与赤道上昼夜平分且日出、日
落时间分别为6时和1 8时等情况来判断。

如下图，ab线为晨线，bc线为昏线，abc晨昏线与北极圈相切，
所以此图为夏至日（北半球）的平面日照图。

ab线以东为白昼，bc
线以西为黑夜，北极圈以北为极昼，南极圈以南为极夜。

☆5．坐标图：
坐标图一般用时间、太阳高度作为横、纵坐标。

读图时注意以下二点：
①由日出时间和日落时间算出昼长，若昼长小于12小时，说明该地处于冬半年，若昼长等于12小时，说明太阳直射赤道或该地位于赤
道上，若昼长大于12，说明该地位于夏半年。

若昼长等于24小时，说明该地极昼。

☆6．直观图：
图中的已知条件可能有：方位、正午时太阳高度、日出角度等。

读
此类图要注意两点：①若正东日出、正西日落，说明太阳直射在赤道。

北回归线以北（除北极外）正午时的太阳总是在南方的天空，
南回归线以南（除南极外）正午时的太阳总是在北方的天空，北极
点上空的太阳总在南方的天空，南极相反。

②若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明
该地处于冬半年，反之，说明位于夏半年。

☆7．变式图：
变式图是指对上述图型进行改变，或两种图型融合，或画出部分地区日照图，如下面甲、乙两图。

读这类图，关键是熟练掌握前面六类日照图的读图要领，然后，适当地找些题目练习，只有多练，才能融会贯通地解答变式图。

【典例调研】：
(1)图中所示节气为（ d ）
a．春分日b．夏至日 c．秋分日 d．冬至日
（c ）
a．地球公转速度不断加快 b．北印度洋的洋流呈顺时针方向流动
c．极夜范围由北极圈向北极点逐渐缩小 d．松花江干流出现明显的汛期
(3)若图中甲地的昼长为10小时，则该地的经度应当是（ a ）
.。