世界聚焦:正午太阳高度角计算公式 等于 90°是直射点与所需位置的纬度差

在生活中,很多人都不知道正午太阳高度角(正午太阳高度角计算公式) 是什么意思,其实他的意思是非常简单的,下面就是小编搜索到的正午太阳高度角(正午太阳高度角计算公式) 相关的一些知识,我们一起来学习下吧!

清晨,太阳从地平线升起。此时,太阳的高度为0度。然后,太阳逐渐升起,其高度角逐渐增大,中午达到更大。之后太阳的高度角逐渐减小,夕阳西下,太阳的高度角为0度。

太阳高度角的计算某地某时刻的太阳高度角(α)= 90-(当地纬度-太阳直射点的纬度)。(注:北纬为正,南纬为负)例如宁波夏至(30 N)的太阳高度为:90-(30-23.5)= 83.5;北京冬至(40 N)太阳高度为:90-[40-(-23)]= 26.5;赤道春分点上太阳的高度为:90-(0-0)= 90;赤道冬至的太阳高为:90-[0-(-23.5)] = 113.5。当太阳高(α)> 90°时,太阳高应为180°-α,这是当地的太阳高。所以赤道冬至的太阳高为:180-113.5。直达点纬度= 1/2×(极端日出现点的更大太阳高+该点的最小太阳高)注:极端日出现时,①极点更大太阳高=该点最小太阳高②极端日刚刚出现点的最小太阳高=0。


(资料图片仅供参考)

正午太阳的高度角= 90°是直射点与所需位置的纬度差。

以40° N为例,计算夏至、冬至、春分、秋分时正午太阳在40° N的高度角。

夏至,太阳直射北回归线,正午太阳在40° N = 90-1(40-23° 26 ")的高度角。计算结果为73° 26’。

冬至,太阳直射南环线,40 N的正午太阳高度角= 90-(40+23 26 "),计算结果为26° 34 "。

秋分时,太阳直射赤道,太阳在40 N正午的高度角= 90-1 (40-0),等于50°。

当太阳升起和落下时,太阳的高度角一天内在同一地方无休止地变化。小时角从中午12点开始为0度,每小时为15度。即14点和10点分开成30度和-30度。日出时角度为0°,中午时太阳高度角更高(90°)。对于地球上的某个地方,太阳高度角是指太阳光的入射方向与地平面之间的夹角。专业上讲,太阳高度角是指某个地方的太阳光与通过那个地方与地心相连的地表截面之间的夹角。太阳高度角简称高度角。当太阳高度角为90°时,太阳辐射强度更大。当太阳倾斜地面时,太阳辐射的强度较小。

中午太阳的高度角是指中午太阳光线与地平面的夹角。计算公式为:α = 90-| β-γ |。其中α为正午太阳的高度角,β为巡视者的纬度,γ为阳光直射点的纬度。

1太阳高度角的计算公式

中午太阳高度的计算公式:h = 90°-两点之间的纬度差

解释:“两点”是指期望位置与太阳之间的阳光直射点。

两点间纬度差的计算遵守“同减不同加”的原则,即如果两点在北(南)半球,则两点的纬度会“减少大数”;如果两点属于南北半球,那么两点的纬度就加在一起。

2正午太阳高度的应用

1.当确认前提时

当某地的太阳高度达到一天中的更大值时,此时的日影最短,当地时间为12点。

2.确认房子的朝向

确认房子的朝向与正午太阳的位置有关。为了得到更多的阳光,北回归线以北地区中午太阳在南,所以房屋都是朝南的;在北回归线以南的地区,中午太阳在北方,所以房子都是朝南朝北的。

3.确认当地的地理纬度。

当太阳直射点的位置一定时,中午太阳的高度就会像两地的纬度差一样不同。根据某一天(三分之二到七月)中午太阳的高度,可以确定某一地区的纬度。

4.确定日影的长度和方向。

在阳光直射的点上,物体的阴影缩短为0;中午太阳高度越高,影子越短;相反,影子越长。中午是一天中最短的时间。

日影总是背对着太阳。在北回归线以北的地区,正午的日影一年四季都面向正北(北极除外),冬至的日影最长,夏至的日影最短。在北回归线以南的地区,正午的日影一年四季都面向正南(南极除外),夏至的日影最长,冬至的日影最短;在北回归线之间的区域,正午的日影在夏至时面向正南,在冬至时面向正北;阳光阴影在直射光下最短(等于0)。

5.确认建筑间距和高度。

为了更好地保证所有楼层都有良好的采光,建筑物之间要以适当的距离连接。

6.计算太阳能热水器的安装角度。

为了更好地利用太阳能,要不断调整太阳能热水器与屋顶平面的倾斜角度,使太阳光与集热板成直角。

7.确定山系自然带在南坡和北坡的展布高度。

一般来说,阳坡由于中午太阳高度高,获得的光和热多,阴坡获得的光和热少;因此,在同一高度,阳坡温度较高,阴坡温度较低,影响了阳坡和阴坡上自然带的铺展高度。

不会,黄道角是地球赤道面与黄道面(地球公转轨道所在的平面)之间的夹角。正午太阳的高度角是中午太阳光线和地平面之间的角度。

地球上更大的纬度圈叫赤道,赤道所在的平面叫赤道面,赤道面垂直于地轴。地球的轨道叫黄道,黄道的平面叫黄道平面。黄道面可以说是地球绕太阳运行的轨道在天球上的投影。因为地球是绕着太阳倾斜的,地轴与黄道面的夹角是66度34分,所以赤道面与黄道面的夹角是23度26分。

因为一天中中午的太阳辐射最强,所以人们用中午的太阳高度角来表示太阳辐射的状态,太阳高度角是中午的太阳光线与地平面的夹角,也就是中午太阳光的入射角。

两者的接触是由于黄红交角的存在,阳光直射的点总是在北回归线和北回归线之间的太阳高角之间移动。获得更多的太阳辐射热,形成热带地区。但是极昼和极夜的现象会在极圈内部出现,极昼太阳的高度角也很小,所以极圈形成了一个冷区。

中午太阳高度角的计算公式:h = 90-| φ-δ |。假设太阳在春分点的某一点直射(0,120 E),120 E子午线上的所有点都在正午。对于(0,120 E ),它与阳光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

太阳的高度角随着时间和太阳赤纬的变化而变化。太阳的赤纬(等于太阳直射点的纬度)用δ隐含,观测地点的地理纬度用φ隐含(太阳的赤纬和地理纬度在北纬都为正,南纬都为负),定位时间(时角)用T隐含,太阳高度角的计算公式为:

sinh = sinφsinδ+cosφcosδ成本

中午

当太阳升起和落下时,太阳的高度角一天内在同一地方无休止地变化。小时角从中午12点开始为0度,每小时为15度。即14点和10点分开成30度和-30度。日出时角度为0°,正午时太阳高度角更大(90°),时角为0°。上述公式可以简化为:

sinh=sinφsinδ+cosφcosδ

Sinh = cos (φ-δ)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-(φ-δ);

对于太阳位于天顶以南的区域,h = 90-(δ-φ);

两者的组合,因为(φ-δ)和(φ-φ)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。因此,正午太阳高度角的计算公式为:H = 90-|φ-δ|

具体计算:

我们再举一个例子来推导。我们假设春分(或秋分)某一时刻太阳直射(0,120° E),120° E子午线上所有点都在中午。

对于(0,120 E ),它与阳光直射点的纬度距离为0 °,太阳高度角为90°。

另一个观测点(1° N,120 E)与阳光直射点的纬度差为1°。

此时该点的太阳高度角为89°(根据上式H = 90-| φ-δ |)。

(1° s,120 E)与阳光直射点的纬度差也是1°。

所以当地太阳高度角也是89!

同时,下列观测点规定的太阳高度如下:

南北纬2度(距阳光直射点2度):88度(= 90-2度)

南北纬3度(距阳光直射点3度):87度(= 90-3度)

南北纬10度(距阳光直射点10度):80度(= 90-10度)

南北纬30度(从阳光直射点算起30度):60度(= 90-30度)

南方

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