太阳高度角的计算
正午太阳高度角的计算及应用
A.23º26′
B.66º34′
C.90º
D.45º
⑵该地的纬度是--------------------------------------( D )
① 23º26′N ② 21º34′N ③ 25º26′S ④ 68º26′S
A. ①②
B.②③
C.③④
D.②④
α
集热管 β
调 节
α杆
例2.当地(42ºN)冬至日应把太阳能热水器如何调整, 才能最大限度利用太阳能?
解:冬至日当地正午太阳高度α为 24º 34′
热水器集热管的倾角 β=90º—α 即 β =90º—24º34′ =65º26′
集热管 β
水箱
调 节
α杆
例3.某校所在地(120ºE、40ºN)安置一台太阳能热水器, 为充分利用太阳能,根据太阳高度的季节变化调整 其支架倾角。通过计算判断下列四图做法是否正确。
1.正午太阳高度分布的基本规律是什么?
2.当地正午太阳高度最大值和最小值分别出现 在什么时候?
90 60 30
0
N
① ② ③
60
30
0
30
60
正午太阳高度的分布规律
90 60
30
0
S
一、正午太阳高度角的简便计算
α= 90°- 纬度差
(纬度差就是所求地点与太阳直射点相隔的纬度数)
例1.计算当地(大约42ºN)在二分二至日时的正午太阳高度角。
A 16º34′
B 63º26′
C 40º
D 23º26′
2、房地产开发中前后楼间距与楼高的关系
楼高H与楼间距最小值L(保证冬至日后楼能够得到光照) 的关系是:tanα= H/L
0时太阳高度角计算公式
0时太阳高度角计算公式
0时太阳高度角计算公式是通过天文学计算得出的。
该公式用于计算太阳在地平线上的高度角度数,即太阳的仰角。
高度角是指太阳从地平线升起时,与地平线的夹角。
0时太阳高度角计算公式的基本形式如下:
h = 90°- φ
其中,h是太阳的高度角,φ是观察者所在的纬度。
需要注意的是,这个公式只适用于0时(即太阳出现在地平线上方的时刻)。
如果需要计算其他时间的太阳高度角,需要考虑以下因素:
- 太阳的赤纬和时角
- 地球自转的影响
- 大气折射效应
这些因素将影响太阳在天空中的位置和高度角度数。
因此,需要使用更为复杂的公式和算法来计算太阳的高度角。
太阳高度角
赤纬算法
上述式子中都涉及太阳赤纬,太阳赤纬的算法如下: 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: ED=0.3723+23.2567sin θ+0.1149sin 2θ-0.1712sin 3θ-0.758cos θ+0.3656cos 2θ+0.0201cos 3θ(5) 式中θ称日角,即 θ=2πt/365.2422(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。 N0=79.6764+0.2422×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕 (式中INT表示取整数部分,例如INT(3.25)=3)高度为0 °,表示正经历昼夜更替; 在昼半球上的各地太阳高度大于0°,表示白昼; 在夜半球上的各地太阳高度小于0°,表示黑夜。
变化规律
1、纬度变化规律:由太阳直射点所在经纬度向南北两侧递减。太阳直射点的纬度相差一度,正午太阳高度角 就减小一度。(推论:已知某一正午太阳高度角,一般有两条纬线等于此度数。)
定义
一般时间
正午时间
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),地方时以t表示,有太阳高度角的计算公式:
sin h= sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t
正午太阳高度角日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。时角是以正午12点为0度开始算,每 一小时为15度。即14点和10点分别为30度和-30度。日出日落时角度都为0,正午时太阳高度角最大(90°),时 角为0,以上的公式可以简化为:
太阳高度角的大小及计算
B.是世界上海拔最低的大洲
C.被称为高原大陆
D.该大洲有世界上最大的淡水湖群
2、二分二至日太阳光线与地理位置关系
【例题5】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图,读图回答1~2题:
【审题】图中只有2条代表二至日的两条太阳光线。 我们无从证明哪一条是夏至日,哪一条是冬至日。 说明知识考察的不是二至日太阳光线的特征。但全 年的太阳光线均应该位于二至日之间。如果我们再 将补画一条太阳光线(如下图中的红线)
一、太阳高度的概念
太阳光线与地面所成的夹角。
太阳光线
太阳高度角 地面
1. 太阳高度角的分布规律 (1)某时刻的空间分布 如下图所示,此时刻太阳直射点A的太阳高度角
为90°,从直射点向四周,随着球面的弯曲,太阳 高度角递减,呈同心圆状分布,晨昏线上的太阳高 度角为0°。
(2)日变化 随着地球的自转,太阳直射点沿纬线移 动,球面上各点的太阳高度角均不断发生 变化,其大小取决于该点到直射点的球面
H=90°-L(L为当地与直射点 的纬度距离)
α+H=90° 得到:α=L 计算:A项中光照图为夏至日, α=L=40°-23°26′=16°34′ B项中光照图为冬至日, α=L=40°+23°26′=63°26′ C和D项均为二分日, α=L=40° 【答案】A
H
B图 : C图
H
H
H
H
H
D图
Байду номын сангаас
HH
H
可以看出,合理的是BD 【答案】BD
2、二分二至日太阳光线与地理位置关系
【例题5】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意
图,读图回答1~2题:
1.该城市的名称可能是
夏至日各纬度太阳高度角
夏至日各纬度太阳高度角夏至日是北半球夏季的开始,此时太阳直射点位于北回归线上,即纬度为23.5°N。
在这个特殊的日子里,不同纬度的太阳高度角会有所不同。
以下是夏至日各纬度太阳高度角的计算方法及详细分析。
一、太阳高度角的概念太阳高度角是指太阳光的入射方向与当地水平面的夹角。
在夏至日,太阳直射点处的太阳高度角为90°,即太阳光与地面垂直。
二、纬度对太阳高度角的影响由于地球的自转和公转,太阳的直射点在回归线之间来回移动。
在夏至日,太阳直射点位于北回归线上,即纬度为23.5°N。
随着纬度的变化,太阳高度角也会发生变化。
三、夏至日各纬度太阳高度角的计算方法根据几何学原理,太阳高度角可以通过以下公式计算:太阳高度角= 90°- |当地纬度- 23.5°|其中,当地纬度为当地所在纬度,可以是任何数值。
将当地纬度代入公式,即可求出夏至日该纬度的太阳高度角。
四、夏至日各纬度太阳高度角的详细分析当纬度为0°(赤道)时,太阳高度角为90°- |0°- 23.5°| = 66.5°。
此时太阳高度角最大,阳光几乎垂直照射地面。
当纬度为23.5°N(北回归线)时,太阳高度角为90°- |23.5°- 23.5°| = 90°。
此时太阳高度角达到最大值,阳光与地面垂直。
当纬度为66.5°N(北极圈)时,太阳高度角为90°- |66.5°- 23.5°| = 30°。
此时太阳高度角最小,阳光与地面形成一定的角度。
随着纬度的增加,太阳高度角逐渐减小。
在北极点,太阳高度角为0°,阳光与地面平行。
五、夏至日各纬度太阳高度角的实际观测情况在实际观测中,由于大气折射、地形等因素的影响,太阳高度角可能会有所偏差。
因此,在实际观测时需要考虑这些因素对太阳高度角的影响。
正午太阳高度角计算公式
正午太阳高度角计算公式:h=90°-|φ-δ|。
假设春分日某时刻太阳直射(0°,120°E)这一点,120°E经线上各点都是正午。
对于(0°,120°E)这点来说,它离太阳直射点的纬度距离是0°,它的太阳高度角就是90°。
太阳高度角公式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正午时间日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。
时角是以正午12点为0度开始算,每一小时为15度。
即14点和10点分别为30度和-30度。
日出日落时角度都为0,正午时太阳高度角最大(90°),时角为0,以上的公式可以简化为:sinh=sinφsinδ+cosφcosδ由两角和与差的三角函数公式,可得sinh=cos(φ-δ)因此,对于太阳位于天顶以北的地区而言,h=90°-(φ-δ);对于太阳位于天顶以南的地区而言,h=90°-(δ-φ);二者合并,因为无论是(φ-δ)还是(δ-φ),都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差,不会是负的,因此都等于它的绝对值,所以正午太阳高度角计算公式:h=90°-|φ-δ|具体计算:还是举个例子来推导,假设春分日(秋分日也可,太阳直射点在赤道)某时刻太阳直射(0°,120°E)这一点,120°E经线上各点都是正午。
对于(0°,120°E)这点来说,它离太阳直射点的纬度距离是0°,它的太阳高度角就是90°。
另外一个观测点,(1°N,120°E)与太阳直射点的纬度差为1°此时,这一点的太阳高度角为89°(根据上面的公式h=90°-|φ-δ|)。
太阳高度角计算公式
太阳高度角的计算---用于建筑设计计算日照时间(2010-01-07 11:47:39)转载▼标签:杂谈一、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,冬至日δ=-23°27′,春分日和秋分日δ=0°,夏至日δ=23°27′;φ为测点纬度,如北京φ=39°48′、西安φ=34°18′、上海φ=31°10′、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′;ω为太阳时角,以当地正午为0°,上午为负,每小时-15°,下午为正,每小时+15°,ω在赤道面上每小时变化为=15°,ω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ω=0°将δ=-23°27′、φ=30°、ω=0°代入(1)式得Sinh正午=sin(-23°27′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos0°=-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=15°得Sinh下午1时=sin(-23°27′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos15°=-0.19895+0.79456×0.9659=-0.19895+0.7675=0.5685h下午1时=34°39′则北纬30°地方冬至日上午11时和下午1时(均指地方时,下同)的太阳高度角为34°39′;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′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos30°=-0.19895+0.79456×0.8660=-0.19895+0.6881=0.4892h下午2时=29°17′则北纬30°地方冬至日上午10时和下午2时的太阳高度角为29°17′;2.求浙江临海市冬至日正午和下午1时、2时(均指地方时)的太阳高度角。
太阳高度角计算公式
太阳高度角的计算---用于建筑设计计算日照时间(2010-01-07 11:47:39)转载▼标签:杂谈一、太阳高度角hs求算公式Sinhs=sin S sin $ +cos S cos© cos® ...... ( 1)式中3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,冬至日S = —23° 27',春分日和秋分日S =0°,夏至日S =23 ° 27';0为测点纬度,如北京0 =39° 48'、西安$ =34° 18'、上海$ =31 ° 10'、杭州$ =30° 19'、临海0 =28° 51'、福州0 =26° 05'、台北0 =25° 20'、广州0 =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°,3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S =—23 ° 27'、0 =30 °、3 =0 ° 代入(1 )式得Sinh 正午=sin(-23 ° 27 ' )sin30 ° +cos(-23 ° 27' )cos30° cos0°=—0.3979 X 0.5+0.9175 X 0.8660 X 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3 =15°得Sinh 下午1 时=sin(-23 ° 27' )sin30 ° +cos(-23 ° 27' )cos30° cos15°=—0.19895+0.79456 X 0.9659=—0.19895+0.7675=0.5685h下午1时=34 ° 39'则北纬30°地方冬至日上午11时和下午1时(均指地方时,下同)的太阳高度角为34° 39';③下午2时(上午10时与此高度角同),太阳时角为30°,即卩3 =30得Sinh 下午2 时=sin(-23 ° 27' )sin30° +cos(-23° 27' )cos30° cos30°=—0.19895+0.79456 X 0.8660=—0.19895+0.6881=0.4892h下午2时=29 ° 17'则北纬30°地方冬至日上午10时和下午2时的太阳高度角为29° 17';2•求浙江临海市冬至日正午和下午1时、2时(均指地方时)的太阳高度角。
正午太阳高度角的计算及应用
H
后楼
α
L
前楼
例2、某疗养院(北纬36.5°) ,计划在一幢20米高 的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要,要求高楼 的每一层一年四季都能晒到太阳,问:新楼至少要距原 楼多少米?
解析:当太阳直射南回归线时, 正午太阳高度角达一年中最小值, 若此时该楼的一层能被太阳照射 的话,则各楼层都能被阳光照射。 求出此时的正午太阳高度角是 30°,两楼间最小距离应为 L=20×cot 30°=34.7 m。 答案: 34.7 m
一、正午太阳高度角的计算:
0 H=90 -纬度差
纬度差:即所求地点纬度与太阳 直射点的所在纬度的差距。
和冬至 日的正午太阳高度? 五原县(41°N) 41° 41° + 23.5° 23.5°
0°
夏至
冬至
例1、求五原县(41°N)夏至日和冬至 日的正午太阳高度? 夏至日:直射点纬度为23.5°N,
A
16º 34′
B
63º 26′
C
40º
D
23º 26′
2、楼间距问题
楼间距问题实际是一个影长的问题。其基本原则是前一幢楼产生的影子不能挡 住后一幢楼的采光(一般以太阳光线能照射至后一幢楼的底层为标准),如下图
图中H为正午太阳高度,一般取当地的最小值。因为正午太阳高度最小值, 意味着前一幢楼的影子是一年中最长的,而此时的楼间距能保证,则一年 四季都能确保。故一般地北半球取冬至日的正午太阳高度,南半球的取夏 至日的正午太阳高度。 计算过程如下: tanH=h/L →L=h· cotH 结论:楼间距与正午太阳高度大小呈反比;与前一幢楼的楼高呈正比。
【审题】太阳能热水器利用的实质是 热水器倾角与正午太阳高度角之和为 90° 解析:当地楼房影子最长时,太阳直射点位于南回归线上,进一
冬至日太阳高度角计算方式楼层照射计算
冬至日太阳高度角计算方式楼层照射计算冬至日是北半球的一年中太阳最低高度角的日子。
在这一天,太阳的高度角最小,照射到地面的光线最斜。
太阳高度角是指太阳光线与地平面的角度。
它的计算方式有很多种,其中比较常用的有两种方法,分别是几何算法和天文算法。
几何算法是通过几何关系来计算太阳高度角。
它要求知道观测地点的纬度和日期,然后可以根据公式计算出太阳的高度角。
具体的计算公式如下:sin H = sin δ × sin φ + cos δ × cos φ × cos H0其中,H是太阳的高度角,δ是太阳的赤纬,φ是观测地点的纬度,H0是太阳的时角。
赤纬是指太阳光线垂直于地球赤道面的夹角,它与日期有关。
可以通过天文星历或计算公式来获取。
时角是指太阳相对于地球其中一地点的子午线的角度。
它的计算方法是根据地方时以及经度来确定。
天文算法是通过天文观测数据来计算太阳高度角。
它需要使用精确的经纬度数据以及天文观测软件来计算。
这种方法更加准确,但对于一般应用来说可能有些复杂。
除了太阳的高度角,楼层照射计算还需要考虑建筑物的高度和方位角。
方位角是建筑物朝向地球时太阳光线与建筑物垂直面的夹角。
可以通过建筑平面图或者现场实测来确定。
根据太阳高度角和方位角的计算结果,可以估算出在特定时间段内太阳光线对建筑物的照射情况。
这对于建筑物的采光设计、节能改造等方面非常重要。
总而言之,冬至日太阳高度角的计算方式有几何算法和天文算法两种方法。
几何算法适用于一般应用,天文算法适用于需要更精确计算的场景。
在楼层照射计算中,还需要考虑方位角和建筑物高度等因素。
这些计算方法可以帮助我们更好地利用太阳能资源,提高建筑物的节能性能。
太阳高度角 计算
太阳高度角计算太阳高度角是指太阳在天空中的高度,也可以称为太阳天顶角。
它是指太阳光线与地面法线的夹角,用来描述太阳在天空中的位置。
太阳高度角的变化与地理位置、季节和时间有关。
太阳高度角的计算可以通过几何方法或数学方法来求解。
其中,几何方法是基于太阳直射点的经度和纬度以及观测点的经度和纬度进行计算。
数学方法则是基于天文学模型和时间参数来推算太阳高度角。
这两种方法都可以用于计算太阳高度角,但具体的计算公式略有不同。
太阳高度角的计算对于很多领域都具有重要的意义。
在太阳能领域,太阳高度角的计算可以帮助我们确定太阳能的辐射强度,从而优化太阳能设备的布局和位置,提高太阳能的利用效率。
在天文学领域,太阳高度角的计算可以帮助我们预测日食和月食的发生时间和位置,以及观测太阳的位置和运动。
太阳高度角的变化与地理位置有很大的关系。
在赤道附近的地区,太阳高度角较高,太阳直射点在天空中较高的位置,太阳的直射辐射较强。
而在极地地区,太阳高度角较低,太阳直射点在天空中较低的位置,太阳的直射辐射较弱。
在中纬度地区,太阳高度角的变化随着季节的变化而变化,夏季太阳高度角较高,冬季太阳高度角较低。
太阳高度角的计算也与时间有关。
在一天中,太阳高度角随着时间的变化而变化。
在正午时刻,太阳高度角最高,太阳直射点在天空中最高的位置。
而在清晨和傍晚时刻,太阳高度角较低,太阳直射点在天空中较低的位置。
因此,在不同的时间观测太阳高度角可以得到不同的结果。
总结起来,太阳高度角是太阳在天空中的高度,用来描述太阳在天空中的位置。
它的计算与地理位置、季节和时间有关,可以通过几何方法或数学方法来求解。
太阳高度角的变化与地理位置和时间有关,可以帮助我们确定太阳能的辐射强度、预测日食和月食的发生时间和位置,以及观测太阳的位置和运动。
太阳高度角的计算对于太阳能领域和天文学领域具有重要意义,可以优化太阳能设备的布局和位置,提高太阳能的利用效率。
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
当地正午太阳高度角计算公式
当地正午太阳高度角计算公式好嘞,以下是为您生成的文章:咱们平常生活中啊,太阳高高挂在天上,可你有没有想过,在咱们所处的这个地方,正午的时候太阳到底在头顶上方多高的位置呢?这就得提到“当地正午太阳高度角计算公式”啦。
要说这个公式,那咱们先得搞清楚几个概念。
啥是太阳高度角?简单来说,就是太阳光线和地平面的夹角。
而正午太阳高度角呢,就是中午 12 点时的这个夹角。
那当地正午太阳高度角咋算呢?公式是:H = 90° - |φ - δ| 。
这里面的 H 就是正午太阳高度角,φ 是当地的地理纬度,δ 是太阳直射点的纬度。
举个例子啊,比如咱们在夏至这一天,假设咱们在北纬 30 度的地方。
夏至的时候太阳直射北回归线,也就是北纬23°26′。
那咱们来算算这一天当地的正午太阳高度角。
先算|φ - δ| ,也就是 |30° - 23°26′| ,这一算,大概是6°34′。
然后再用 90°减去这个数,90° - 6°34′ ,得出的结果就是这一天当地的正午太阳高度角啦。
我记得有一次,我带着一群小朋友在操场上做这个计算的小实验。
那天天儿特别好,阳光灿烂的。
我先给小朋友们讲了讲这个公式的原理,看着他们一脸懵的样子,我心里直乐。
然后我们就开始实际操作啦。
我拿着一个大的量角器,让小朋友们分成小组,一个小朋友负责记录,一个小朋友拿着一根长长的杆子立在地上,还有几个小朋友负责看准时间和测量影子的长度。
到了中午 12 点,大家忙得不亦乐乎。
有个小朋友着急地喊:“老师,影子太短啦,不好量!”我笑着告诉他:“别着急,慢慢来,咱们就是要通过这个实验感受一下太阳高度角的变化。
”最后,我们根据测量的数据,再结合公式,算出了大概的正午太阳高度角。
虽然和准确值有点小偏差,但小朋友们都特别兴奋,觉得自己好像发现了什么大秘密。
其实啊,这个当地正午太阳高度角的计算公式在咱们生活里用处还挺大的。
冬至日太阳高度角计算公式
冬至日太阳高度角计算公式
冬至日太阳高度角计算公式是一种用于确定太阳在冬至日时的
高度角的数学公式。
太阳高度角是指太阳相对于地平线的仰角,
它对于天文学和地理学等领域的研究具有重要意义。
在给定的日期和地点上,我们可以使用以下公式来计算冬至日
太阳高度角:
太阳高度角 = 90° - 纬度 + 倾斜角 + 黄赤交角* sin(2π * (N - N0) / T)
其中,太阳高度角以角度为单位表示,纬度是地点的纬度,倾
斜角是地表的倾斜角度(比如山坡的倾斜角度),黄赤交角是指
地球的自转轴与公转轴之间的角度差,N是给定日期的天数,N0
是冬至日的天数(一年中冬至日对应的天数),T是地球公转周
期的天数。
通过使用这个计算公式,我们可以准确地计算出冬至日太阳的
高度角。
这对于天文导航、建筑设计、农业等领域都具有重要的
应用价值。
需要注意的是,这个公式只适用于理想化条件下,即忽略了大
气折射、地球自转轴的摆动和地球椭球性。
在实际应用中,还需
要考虑这些因素的影响,并进行修正。
冬至日太阳高度角计算公式是一种用于计算太阳在冬至日时的
高度角的公式。
通过这个公式,我们可以准确地确定太阳的仰角,为各个领域的研究和应用提供基础数据。
地理太阳高度计算
地理太阳高度计算太阳高度是指太阳光线与地球表面的夹角,它对于气候、季节和生态系统的变化具有重要影响。
通过计算太阳高度,我们可以了解太阳的位置和光线的强度,从而更好地理解地球的气候和环境。
太阳高度的计算涉及到地理位置、日期和时间等因素。
在不同的地理位置上,太阳高度的变化也会有所不同。
下面将介绍一些常用的方法来计算地理太阳高度。
1. 太阳高度角太阳高度角是指太阳光线与地平线的夹角,它可以用来表示太阳的位置。
太阳高度角的范围通常在-90°到+90°之间,其中正值表示太阳在地平线上方,负值表示太阳在地平线下方。
太阳高度角的计算公式如下:sin(θ) = sin(δ)sin(φ) + cos(δ)cos(φ)cos(H)其中,θ表示太阳高度角,δ表示太阳赤纬,φ表示地理纬度,H 表示太阳时角。
2. 太阳赤纬太阳赤纬是指太阳在黄道上的纬度,它是一个与地球倾斜角度有关的参数。
太阳赤纬的变化与地球公转和自转的周期有关,因此在不同日期和时间,太阳赤纬的数值也会有所不同。
太阳赤纬的计算可以使用以下公式:δ = arcsin(sin(ε)sin(λ))其中,δ表示太阳赤纬,ε表示地球轴倾斜角,λ表示黄经。
3. 地理纬度和经度地理纬度和经度是指地球表面上某一点的位置坐标。
地理纬度是指地点距离地球赤道的角度,通常用度来表示;地理经度是指地点距离本初子午线的角度,也通常用度来表示。
地理纬度和经度的数值可以通过地理坐标系统来确定。
常用的地理坐标系统有经纬度坐标系统和UTM坐标系统。
4. 太阳时角太阳时角是指太阳在地方子午线上的角度,它是一个与时间有关的参数。
太阳时角的范围通常在-180°到+180°之间,其中正值表示太阳在地方子午线东侧,负值表示太阳在地方子午线西侧。
太阳时角的计算可以使用以下公式:H = 15(LST - 12)其中,H表示太阳时角,LST表示当地标准时间。
通过以上的计算方法,我们可以得到太阳高度角的数值。
太阳高度角的公式
太阳高度角的公式太阳高度角计算公式:α=90°-|β-γ|,其中α为正午太阳高度角,β为观察者所处的纬度,γ为太阳直射点的纬度。
太阳高度角指的是正午的太阳光线与地平面的夹角。
太阳高度角的公式 1一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),地方时以t表示,有太阳高度角的计算公式:sin h= sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t正午时间日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。
时角是以正午12点为0度开始算,每一小时为15度。
即14点和10点分别为30度和-30度。
日出日落时角度都为0,正午时太阳高度角最大(90°),时角为0,以上的公式可以简化为:sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ由两角和与差的三角函数公式,可得sin h=cos(φ-δ)因此,对于太阳位于天顶以北的地区而言,h=90°-(φ-δ);对于太阳位于天顶以南的地区而言,h=90°-(δ-φ);二者合并,因为无论是(φ-δ)还是(δ-φ),都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差,不会是负的,因此都等于它的绝对值,所以正午太阳高度角计算公式:h=90°-|φ-δ|具体计算:还是举个例子来推导,假设春分日(秋分日也可,太阳直射点在赤道)某时刻太阳直射(0°,120°E)这一点,120°E经线上各点都是正午。
对于(0°,120°E)这点来说,它离太阳直射点的纬度距离是0°,它的太阳高度角就是90°。
另外一个观测点,(1°N,120°E)与太阳直射点的纬度差为1°此时,这一点的太阳高度角为89°(根据上面的公式h=90°-|φ-δ|)。
太阳高度角(太阳光线与地面的夹角))
太阳高度角(太阳光线与地面的夹角))下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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)。
(注:北纬为正,南纬为负)如宁波(30°N)夏至日的太阳高度为:90°-(30°-23.5°)=83.5°;北京(40°N)冬至日的太阳高度为: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为: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(sin2
3.5×sin到春分或秋分的天数)
注: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)
如7月9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7月9日武汉正午太阳高度角为90-(30-22)=82度
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(物体长/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(即用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90-40=50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+。