正午太阳高度角计算公式推导过程 正午太阳高度角计算公式

窦裕玲
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解答:

1、 正午太阳高度角计算公式

2、 正午太阳高度角计算公式:h=-|-| .假设太阳在春分的某一时刻直射(e),那么e子午线上的所有点都是正午。对于(,e),其距太阳直射点的纬度距离为,其太阳高度角为。

3、 太阳高度角公式

4、 通用时间

5、 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,有一个计算太阳高度角的公式。

6、 sinh=sinsincoscos成本

7、 中午时间

8、 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。时角从正午开始计算,每小时为。也就是说,和分别是和。日出时的角度在正午()时最高,时角在上的公式可以简化为:

9、 sinh=sinsin coscos

10、 Sinh=cos (-)可以由两个角度的和与差的三角函数公式得到。

11、 因此,对于太阳位于天顶以北的区域,h=-(-);

12、 对于太阳位于天顶以南的区域,h=-(-);

13、 两者合并,因为(-)和(-)都是为了求当地纬度和太阳直射纬度之差,不会是负数,所以都等于它的绝对值,所以正午太阳高度角计算公式: H=-|-|。

14、 具体计算

15、 我们举个例子推导一下,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(,E),E子午线上的所有点都是正午。

16、 对于(,e),其距太阳直射点的纬度距离为,其太阳高度角为。

17、 在另一个观测点,(n,e)与太阳直射点的纬度差为

18、 此时该点的太阳高度角为(根据上式h=-|-|)。

19、 (s,e)与太阳直射点的纬度差也是一样的。

20、 因此,当地的太阳高度角也是如此!

21、 同时,下列观测点报告的太阳高度度如下:

22、 南北纬(距太阳直射点的距离):(=-)

23、 南北纬(距太阳直射点的距离):(=-)

24、 南北纬(距太阳直射点的距离):(=-)

25、 南北纬(距太阳直射点的距离):(=-)

26、 南北纬(距太阳直射点的距离):(=-)

27、 南北纬(距太阳直射点的距离):(=-)

28、 正午太阳高度规则

29、 由于太阳的直射点在北回归线之间移动,所以:

30、 在北回归线之间的地区,每年有两次阳光直射的机会,此时中午太阳的高度最高。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。

31、 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。

32、 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。

希望通过这篇文章能帮到你,文章到此讲解结束。

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