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正午太阳高度角计算公式(赤纬角计算公式)

赤纬角计算公式(正午太阳高度角计算公式)

中午太阳高度角的计算公式:h=90-|-|。假设春分的某一时刻太阳直射(0,120E),120e子午线上的所有点都是正午。对于(120E),其与太阳直射点的纬度距离为0,太阳高度角为90。

黎明时把太阳握在手中

太阳高度角公式

通用时间

太阳高度角随当地时间和太阳赤纬而变化。太阳赤纬(等于太阳直射点的纬度)用表示,观测地点的地理纬度用表示(太阳赤纬和地理纬度在北纬都为正,南纬都为负),当地时间(时角)用t表示,太阳高度角有一个计算公式:

sinh=sinsin+coscoscost

中午时间

当太阳升起和落下时,太阳的仰角在一天中不断地在同一个地方变化。时角从中午12点到0度计算,每小时15度。即14点和10点分别是30度和-30度。日落时的角度为0°,中午太阳的高度角最大(90°),时角为0°。上述公式可以简化为:

sinh=sinsin+coscos

Sinh = cos (-)可以由两个角的和与差的三角函数公式得到。

因此,对于太阳位于天顶以北的区域,h = 90-(-);

对于太阳位于天顶以南的区域,h = 90-(-);

两者合并,因为(-)和(-)都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差,不会为负,所以两者都等于其绝对值,所以计算正午太阳高度角的公式为:H = 90 -| |。

具体计算:

我们举个例子来推导一下,假设春分(秋分也可以,太阳直射点在赤道)某个时间太阳直射(0,120E),120e子午线上所有点都是正午。

对于(120E),其与太阳直射点的纬度距离为0,太阳高度角为90。

在另一个观测点,(1N,120E)与太阳直射点的纬度差为1。

此时该点的太阳高度角为89°(根据上式h=90-|-|)。

(1S,120E)与太阳直射点的纬度差也是1。

所以当地太阳高度角也是89!

同时,下列观测点报告的太阳高度度如下:

纬度2(距太阳直射点2度):88度(= 90-2度)

南北纬3度(距太阳直射点3度):87度(= 90-3度)

纬度10度(距太阳直射点10度):80度(= 90-10度)

纬度30度(距太阳直射点30度):60度(= 90-30度)

80(距太阳直射点80度):10 (= 90-80度)

90度(与太阳直射点成90度):0 (= 90-90度)

正午太阳高度规则

由于太阳的直射点在北回归线之间移动,所以:

1.在北回归线之间的地区,每年有两次阳光直射的机会,此时正午太阳高度最高,为90°。太阳直射北回归线时有一个最小值。其中,除赤道的两个最小值为最小值外,其他地区,当太阳直射到另一个半球的回归线上时,为最小值。

2.在北回归线以上的地区,每年有一次阳光直射的机会,即夏至和冬至。

3.在北回归线以外的地区,可以包含南北回归线,太阳直射本半球的北回归线时最大,直射另一个半球时最小。

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