太阳赤纬角(谁能告诉我太阳到地球某纬度的角度公式)
- 2023-05-01 17:12:27
今天给各位分享太阳赤纬角的知识,其中也会对谁能告诉我太阳到地球某纬度的角度公式进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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谁能告诉我太阳到地球某纬度的角度公式
太阳高度角简称太阳高度(其实是角度!)对于地球上的某个地点,太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。
我们用h来表示这个角度,它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。
太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。
太阳赤纬以δ表示,观测地地理纬度用φ表示,地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式:sinh=sinφsinδ+sinφcosδcost日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。
日出日落时角度都为零度,正午时太阳高度角最大。
正午时时角为0,以上公式可以简化为:sinH=sinφsinδ+sinφcosδ其中,H表示正午太阳高度角。
由两角和与差的三角函数公式,可得sinH=cos(φ-δ)因此,对于北半球而言,H=90°-(φ-δ);对于南半球而方,H=90°-(δ-φ)。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这点离太阳直射点的纬度距离当然是0度啦(因为就是自己嘛)此时,(0°,120°e)的太阳高度角就是90°(因为直射它嘛)另外一个观测点,(1°n,120°e)与太阳直射点的纬度差为1度此时,这一点的太阳高度角为89°(涉及立体几何计算,我就不详细推导了)
聪明的你肯定知道,(1°s,120°e)与太阳直射点的纬度差也是1度因此,当地的太阳高度角也是89°!right!同一时刻,下列各观测点,报告的太阳高度角度数如下:南北纬2度(与太阳直射点相距2纬度):88°(=90°-2°)
南北纬3度(与太阳直射点相距3纬度):87°(=90°-3°)
南北纬10度(与太阳直射点相距10纬度):80°(=90°-10°)
南北纬30度(与太阳直射点相距30纬度):60°(=90°-30°)
南北纬80度(与太阳直射点相距80纬度):10°(=90°-80°)
南北纬90度(与太阳直射点相距90纬度):0°(=90°-90°)
但是,这个“纬度差”的计算可是有讲究的:设太阳直射点纬度为θ°,观测点纬度δ°如果θ与δ在同一半球,则“纬度差”为|θ-δ|(θ减δ差的绝对值)
如果θ与δ在异半球,则“纬度差”为θ+δ说起来好像很麻烦,其实只要脑袋里有个地球的模型就简单了比如太阳直射点是北纬10°,观测点是北纬30°,纬度差当然是20°如果太阳直射点是南纬10°,观测点是北纬30°,纬度差当然是40°事实上,计算“正午太阳高度角”,根本就不要考虑“正午”这个因素只要用90°减去观测点与太阳直射点的纬度差,得出的就是正午太阳高度角。行了,就写这么多吧,即使你前面都没搞明白也没关系,只要你记住一个公式正午太阳高度角=90°-该地与太阳直射点纬度差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+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos2θ+0.0201cos3θ(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〕
昼夜长短。太阳高度角
太阳高度角简称太阳高度(其实是角度!)对于地球上的某个地点,太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。
我们用h来表示这个角度,它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。
太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以δ表示,观测地地理纬度用φ表示,地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式:sinh=sinφsinδ+sinφcosδcost日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。
日出日落时角度都为零度,正午时太阳高度角最大。
正午时时角为0,以上公式可以简化为:sinH=sinφsinδ+sinφcosδ其中,H表示正午太阳高度角。
由两角和与差的三角函数公式,可得sinH=cos(φ-δ)因此,对于北半球而言,H=90°-(φ-δ);对于南半球而方,H=90°-(δ-φ)。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这点离太阳直射点的纬度距离当然是0度啦(因为就是自己嘛)此时,(0°,120°e)的太阳高度角就是90°(因为直射它嘛)另外一个观测点,(1°n,120°e)与太阳直射点的纬度差为1度此时,这一点的太阳高度角为89°(涉及立体几何计算,我就不详细推导了)
聪明的你肯定知道,(1°s,120°e)与太阳直射点的纬度差也是1度因此,当地的太阳高度角也是89°!right!
同一时刻,下列各观测点,报告的太阳高度角度数如下:南北纬2度(与太阳直射点相距2纬度):88°(=90°-2°)
南北纬3度(与太阳直射点相距3纬度):87°(=90°-3°)
南北纬10度(与太阳直射点相距10纬度):80°(=90°-10°)
南北纬30度(与太阳直射点相距30纬度):60°(=90°-30°)
南北纬80度(与太阳直射点相距80纬度):10°(=90°-80°)
南北纬90度(与太阳直射点相距90纬度):0°(=90°-90°)
但是,这个“纬度差”的计算可是有讲究的:设太阳直射点纬度为θ°,观测点纬度δ°如果θ与δ在同一半球,则“纬度差”为|θ-δ|(θ减δ差的绝对值)
如果θ与δ在异半球,则“纬度差”为θ+δ说起来好像很麻烦,其实只要脑袋里有个地球的模型就简单了比如太阳直射点是北纬10°,观测点是北纬30°,纬度差当然是20°如果太阳直射点是南纬10°,观测点是北纬30°,纬度差当然是40°事实上,计算“正午太阳高度角”,根本就不要考虑“正午”这个因素只要用90°减去观测点与太阳直射点的纬度差,得出的就是正午太阳高度角。行了,就写这么多吧,即使你前面都没搞明白也没关系,只要你记住一个公式正午太阳高度角=90°-该地与太阳直射点纬度差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+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos2θ+0.0201cos3θ(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〕下面的为延伸阅读!太阳直射点的移动,使地球表面接受到的太阳辐射能量,因时因地而变化。这种变化可以通过昼夜长短和正午太阳高度的变化来体现。昼夜长短反映了日照时间的长短;正午太阳高度是一日内最大的太阳高度,反映了太阳辐射的强弱。二者结合起来,可以定性地表达某时某地太阳辐射能量的多少。(一)昼夜长短的变化自春分日至秋分日,是北半球的夏半年。在此期间,太阳直射北半球,北半球各纬度昼长大于夜长;纬度越高,昼越长夜越短。其中,夏至日这一天,北半球各纬度的昼长达到一年中的最大值,而且北极圈及其以北地区,太阳整日不落,出现极昼现象。南半球反之。自秋分日至次年春分日,是北半球的冬半年。在此期间,太阳直射南半球,北半球各纬度夜长大于昼长;纬度越高,夜越长昼越短。其中,冬至日这一天,北半球各纬度的昼长达到一年中的最小值,而且北极圈及其以北地区,太阳整日不出,出现极夜现象。南半球反之。在春分日和秋分日,太阳直射赤道,全球各地昼夜等长,各为12小时。(二)正午太阳高度的变化同一时刻,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。夏至日那天,太阳直射北回归线,此时,北回归线及其以北各纬度,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。冬至日那天,太阳直射南回归线,此时,南回归线及其以南各纬度,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。春分日和秋分日,太阳直射赤道。正午太旧高度自赤道向两极递减。综上所述,全球除赤道以外,同一纬度地夏,昼夜长短和正午太阳高度随季节而变化,吏太阳辐射具有季节变化的规律,形成了四车同一季节,昼夜长短和正午太阳高度随纬廷而变化,使太阳辐射具有纬度分异的规律,臣成了五带。
地球的黄道与赤道交角是多少
23°26'黄赤交角是地球公转轨道面(黄道面)与赤道面(天赤道面)的交角,也称为太阳赤纬角或黄赤大距.地球绕太阳公转的黄赤交角为约为23°26'.黄赤交角并不是一直不变的,它一直有着微小的变化,但由于变化太小了,所以人们一般对其忽略不计.
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