Mathstudio29 太阳位置简化计算法2
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求任何时间下不同纬度太阳高度角的计算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:sin h= sin φ sin δ+cosφcosδcos t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:sin H= sin φ sin δ+cosφcosδ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sin H=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〕。
计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度,可以用下面的公式:方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2- 1]公式中,M表示的是某天太阳直射的纬度,N表示的是某地的纬度,^2表示平方。
例如,北京在北纬40度,则N=40,夏至这一天太阳在北纬23.5度(太阳直射北纬23.5度),即M=23.5,把N和M的值代入上式,可求得方位角=31度意思是,夏至这一天,在北京的人看来,太阳是从东偏北31度的方位升起的,是在西偏北31度的方位落下的。
说明:1本公式是在理想条件下推导出来的,即假设地球是个标准球体。
而实际上地球两极略扁,而且各地也有高山、洼地等,所以计算结果可能与实测结果有一点误差。
2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线(好象在地球外面套一根弹簧),所以实际上每天日出和日落的方位角稍微有点差别。
例如,在春分到夏至这段时间,日出方位角要略小于日落方位角。
昼夜长短的计算公式:Cost=-tgδ*tgφ太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置,用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。
太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角,其值在0°到90°之间变化,日出日落时为零,太阳在正天顶上为90°(本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正,蒙气差值取自天文年历)。
太阳方位角即太阳所在的方位,指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角,可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
方位角以正南方向为零,由南向东向北为负,由南向西向北为正,如太阳在正东方,方位角为-90°,在正东北方时,方位为-135°,在正西方时方位角为90°,在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落,只有在春秋分两天,太阳是从正东方升,正西方落。
在北半球,从春分到秋分的夏半年中,太阳从东偏北的方向升(方位角为-90°到-180°之间),在西偏北的方向落(方位角为90°到180°之间);而从秋分到下一年春分的冬半年中,太阳从东偏南的方向升(方位角为-90°到0°之间),在西偏南的方向落(方位角为0°到90°之间)。
太阳高度角计算和应用专题正午太阳高度变化规律图解太阳高度是太阳光线相对地面的夹角(即太阳在当地的仰角),在太阳直射点处太阳高度最大,为90°,在晨昏线上则为0°。
而正午太阳高度就是各地一日内最大的太阳高度,也即地方时为12点的太阳高度。
正午太阳高度的变化包括同一时间随纬度的变化和同一地点(纬度)在一年中随季节的变化。
由于这两种变化的直接原因都是太阳直射点的回归运动(如图1左),因此,要理解和掌握正午太阳高度的变化规律需要从太阳直射点和正图1午太阳高度变化的关系来入手。
图2是平行的太阳光线照射在球面上的状况,从中可以得出正午太阳高度的一些基本规律(H 表示正午太阳高度,下同)。
H D <H B <H A >H C >H E 表明:从纬度分布看,太阳直射点所在纬度正午太阳高度最大,并由此向南北两侧递减,在太阳直射点南北两侧的对称点上,正午太阳高度相等。
H A >H C >H E,H A >H B >H D 表明:距离太阳直射点所在纬度近时,正午太阳高度大,反之正午太阳高度小。
下面通过图解来分析正午太阳高度的变化规律,帮助学生直观掌握、理解其基本规律。
首先对图1左图进行转换,将图中经线圈的右半部“拉直”,可得到图1右图。
两图均表示夏至日太阳直射北回归线,冬至日太阳直射南回归线,春分日和秋分日(以下简称二分日)太阳直射赤道。
这里以图1右图为基础来深入分析正午太阳高度的季节变化规律和纬度分布规律。
(一)正午太阳高度的季节变化规律这里我们分六个方面进行分析。
假设P 为满足条件的任意一地点,H1,H2,H3分别表示夏至日、二分日、冬至日时P 地的正午太阳高度,H4为太阳直射南北回归线之间某地P 时的正午太阳高度。
1. 赤道地区:由图3可以看出,二分日时太阳直射赤道,此时赤道地区正午太阳高度(H2)达最大值90°,二至日正午太阳度(H1和H3)达最小值。
以春分日为起点,正午太阳高度变化为:图32.赤道与北回归线之间地区:由图4可以看出,H4大于H1和H2又大于H3,在夏至日前后P 地各有一次直射,此时正午太阳高度达最大值(H4),冬至日时正午太阳高度达最小值(H3)。
太阳辐射怎么计算在太阳能利用工作中,太阳辐射计算十分重要。
为了帮助读者掌握太阳辐射计算方法,我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象科学研究院王炳忠研究员编写了《太阳辐射计算讲座》,供大家学习、参考。
1 日地距离地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆两焦点中的一个。
发自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比,因此,一个准确的日地距离值R就变得十分重要了。
日地平均距离R0,又称天文单位,1天文单位=1.496×108km或者,更准确地讲等于149597890±500km。
日地距离的最小值(或称近日点)为0.983天文单位,其日期大约在1月3日;而其最大值(或称远日点)为1.017天文单位,日期大约在7月4日。
地球处于日地平均距离的日期为4月4日和10月5日。
由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的,所以这个距离可用一个数学表达式表述。
为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长,一般均以其与日地平均距离比值的平方表示,即ER=(r/r0)2,也有的表达式用的是其倒数,即r0/r,这并无实质区别,只是在使用时,需要注意,不可混淆。
我们得到的数学表达式为ER=1.000423+0.032359sinθ+0.000086sin2θ-0.008349cosθ+0.000115cos2θ(1)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〕(4)2 太阳赤纬角地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面,而地球的自转轴称极轴。
极轴与黄道面不是垂直相交,而是呈66.5°角,并且这个角度在公转中始终维持不变。
太阳位置算法的matlab实现一、简介太阳位置算法是指通过一定的数学模型和计算方法,来确定地球上某一特定位置上太阳的实际位置。
该算法在很多领域有着广泛的应用,比如太阳能发电、天文学研究、气象预测等。
在本文中,我们将介绍太阳位置算法在matlab中的实现方法。
二、太阳位置算法原理太阳位置算法的核心原理是通过地球上某一特定位置的经纬度、日期和时间等参数,来确定太阳在天空中的位置。
具体而言,太阳的高度角和方位角是最为重要的参数,它们分别代表了太阳相对于地平线的高度和方向。
三、太阳位置算法的matlab实现在matlab中,我们可以使用一些现成的函数和工具来实现太阳位置算法。
以下是一个简单的matlab代码示例:```matlab定义地点经纬度lat = 30;lon = 120;定义日期和时间date = datetime('now');year = year(date);month = month(date);day = day(date);hour = hour(date);minute = minute(date);second = second(date);计算太阳位置[az, alt] = solarPosition(year, month, day, hour, minute, second, lat, lon);```在上述代码中,我们首先定义了地点的经纬度和日期时间参数,然后调用了matlab中的solarPosition函数来计算太阳的高度角和方位角。
我们可以通过az和alt变量获取到太阳的实际位置信息。
四、太阳位置算法的应用太阳位置算法在很多领域都有着广泛的应用。
比如在太阳能发电领域,我们可以利用太阳的位置信息来优化光伏板的安装角度和方向,从而提高太阳能的利用效率。
在天文学研究中,太阳位置算法可以帮助我们精确地预测日食和月食的发生时间和地点。
在气象预测中,太阳位置算法也可以用来推断日照强度,进而影响气温和气候变化。
计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度,可以用下面的公式:方位角=90 - 0.5arccos[2(sinM/cosN)^2- 1]公式中,M表示的是某天太阳直射的纬度,N表示的是某地的纬度,^2表示平方。
例如,北京在北纬40度,则N=40,夏至这一天太阳在北纬23.5度(太阳直射北纬23.5度),即M=23.5,把N和M的值代入上式,可求得方位角=31度意思是,夏至这一天,在北京的人看来,太阳是从东偏北31度的方位升起的,是在西偏北31度的方位落下的。
说明:1本公式是在理想条件下推导出来的,即假设地球是个标准球体。
而实际上地球两极略扁,而且各地也有高山、洼地等,所以计算结果可能与实测结果有一点误差。
2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线(好象在地球外面套一根弹簧),所以实际上每天日出和日落的方位角稍微有点差别。
例如,在春分到夏至这段时间,日出方位角要略小于日落方位角。
昼夜长短的计算公式:Cost=-tgδ*tgφ太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置,用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。
太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角,其值在0°到90°之间变化,日出日落时为零,太阳在正天顶上为90°(本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正,蒙气差值取自天文年历)。
太阳方位角即太阳所在的方位,指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角,可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。
方位角以正南方向为零,由南向东向北为负,由南向西向北为正,如太阳在正东方,方位角为-90°,在正东北方时,方位为-135°,在正西方时方位角为90°,在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落,只有在春秋分两天,太阳是从正东方升,正西方落。
在北半球,从春分到秋分的夏半年中,太阳从东偏北的方向升(方位角为-90°到-180°之间),在西偏北的方向落(方位角为90°到180°之间);而从秋分到下一年春分的冬半年中,太阳从东偏南的方向升(方位角为-90°到0°之间),在西偏南的方向落(方位角为0°到90°之间)。
图解太阳方位一、不同地区的太阳方位某时某地的太阳方位可由太阳运动轨迹图来判断。
图中(见图1)地平圈是观测者所在地的地平面,天子午圈是观测者所在地经线圈的无限扩大(可以代表观测者所能看到的天空),O为观测者所在的位置。
N、E、S、W为观测者北、东、南、西四方,天轴即过O点且平行于地轴的线,太阳周日视运动圈即太阳在天空的运动轨迹,它始终与天轴垂直。
在太阳视运动图上可看出任何时刻太阳在天空的位置。
1.赤道地区赤道上,地平圈与地轴(天轴)平行即与赤道平面垂直。
所以太阳直升直落。
二分时太阳由正东升起正西落下,正午位于天顶;夏半年东北升西北落,正午太阳在正北;冬半年太阳东南升西南落,正午在正南。
(图1)2.北半球中纬地区(除有极昼的地区)中纬地区,天轴与地平面有一夹角,此夹角即为当地地理纬度。
这样所有的太阳周日视运动圈都是倾斜的,其倾角与当地地理纬度互余。
二分时太阳正东升正西落,夏半年东北升西北落;冬半年东南升西南落,正午太阳位于正南。
(直射点在观测者北部时,正午太阳在正北)(图2)3.出现极昼的地区高纬有极昼的地区,太阳周日视运动圈始终位于地平面之上,午夜时太阳由正北向南部天空斜升,正午过后由南部天空向北部地平面斜落,午夜时太阳处于北方最低点。
(图3)4.北极点北极,地平面与天轴垂直,此时太阳周日视运动圈与地平面平行,此时太阳始终不升也不落。
并且太阳高度保持不变,而且始终在正南方向。
(图4)二、太阳方位的应用1.确定方向就北半球大多数地区而言,早晨日出时太阳位于东方,中午在南方,日落于西方。
利用这种位置关系,我们在野外就可以依据太阳方位大致判断方向。
具体方法是先确定出当地的地方时,然后再看太阳,就可以大致判断出当地的方向。
2.判断日影朝向由于日影总是指向与太阳相反的方向,所以判断某一时刻的日影朝向,只需作物体与太阳的连线并反向延长即可判断出日影的方向。
3.判断昼夜长短对于一个地区来说,太阳位于地平面之上时即为昼,位于地平面之下时即为夜。
求太阳升起的方位角广东省佛山市顺德区一中刘华新太阳从何方升起,这似乎是一个再简单不过的问题,一般人会不假思索地回答是从东方升起。
从总体上来说,这也是对的,但是这种情况只能是说从全年的平均情况看是这样的。
对于我们有了一定的地理知识,特别是有了地球运动、地平圈、方位角、天球概念有关知识的人来说就不能简单地这么认为了。
实际上在不同的季节、不同的纬度,太阳升起的方位角是不同的,不一定是从正东方升起。
在夏季时,较高纬度地区太阳可以从东偏北50°到60°甚至更高角度升起,在西偏北同样的角度落下;冬季时可以从东偏南50°或者更多升起,在西偏南50°或以上落下。
这时候我们还能说太阳是从东方升起吗?显然不能这么说。
所以我们在夏天时可以说:“一轮红日从东北方升起,在西北方落下”。
那么怎样来准确计算太阳升起的方位角呢?这里我们来推导一个计算公式,把地理概念和数学中的立体几何知识结合起来就不难解决这个问题了。
例:当太阳直射北纬20度时,求北纬30度地区太阳升起的方位角。
具体解决这个问题我想可以通过下面的8个步骤来解决和说明(1)我们可绘如下的图图一设观测者在北纬30度线上的某一点A点上,则D圈为A点所在的地平圈(注意地平圈一定与观测点A点到地心O的连线是垂直的,另外由图中可看出地平圈与赤道平面的夹角即二面角为60度)。
地平圈和赤道(这里理解为天赤道)的交点E为正东方(东点)、交点W为正西方(西点)。
另外,N为正北、S为正南、O为地心。
(2)还是见上面的图(图一),设地平圈与北纬20°的交点为B。
由于太阳直射在北纬20°线上,随着地球的自转,总有一刻太阳会直射到B点,光线同时指向地心O,太阳和地平圈在同一平面上,这时候A点的人太阳刚好可看到太阳升起。
(为什么这样说呢?这里我们要引入天球的概念,地平圈和赤道都无限延伸与天球面相交,在天球尺度上,地球可以认为是一个点,位于天球的中心。
太阳位置求算公式与计算举例2009-11-14 21:04:44 阅读393 评论2 字号:大中小订阅太阳位置求算公式与计算举例杨齐聪在新农村建设和城市高楼群落的规划设计中,为了解决土地利用率与满足采光通风最低要求的矛盾,常会遇到各幢楼房各部位的采光时间和日墙方位角的计算。
太阳位置可由太阳高度角hs和方位角αs决定,根据球面三角基本公式可得: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。
假如给出当前位置的经度、纬度和准确的天文时间,用什么方式计算出太阳当前的位置呢?例如算出类似于方位角和高度角的数据?实际中使用希腊字符表示经纬度,不过为了输入方便,我改用XYZ表示.X是地方纬度,Y是太阳赤纬,t是时角,z=90度-h高度h,方位角A,则sinh=sinXsinY+cosXcosYcostsinA=cosYsint/coshcosA=(sinXsinh-sinY)/(cosXcosh)具体的可以在网上搜示意图或这本书《天文学新概论》苏宜编著华中理工大学出版社 2000年8月第一版 P52的章节第24章太阳位置计算[许剑伟于家里 2008-3-30下午]一、低精度计算:当计算精度要求为0.01度,计算太阳位置时可假设地球运动是一个纯椭圆,也就说忽略月球及行星摄动,计算表达如下。
设JD是儒略日数,可以用第7章表述的方法计算。
T为J2000起算的儒略世纪数:T = (JD-2451545.0)/36525计算时要保留足够的小数位数,5位小数是不够的(除非所需的太阳黄经的精度要求不高),注意,T表达为儒略世纪数,所以T误差0.00001相当于0.37日。
接下来,太阳几何平黄经:Lo = 280°.46645 + 36000°.76983*T + 0°.0003032*T^2 (Date平分点起算)太阳平近点角: M = 357°.52910 + 35999°.05030*T - 0°.0001559*T^2 -0°.00000048*T^3地球轨道离心率: e = 0.016708617 - 0.000042037*T - 0.0000001236*T^2太阳中间方程:C = +(1°.914600 - 0°.004817*T -0°.000014*T*T) * sin(M)+(0°.019993 - 0°.000101*T) * sin(2M)+ 0°.000290*sin(3M)那么,太阳的真黄经是:Θ = Lo + C真近点角是: v = M + C日地距离的单位是"天文单位",距离表达为:R = 1.000001018 (1-e^2) / (1+e*cos(v)) ……24.5式式中的分子部分的值变化十分缓慢。
太阳方位角的简介与计算公式太阳方位角的简介与计算公式太阳方位角如何计算是很多学生想要知道的问题。
下面是店铺为你精心推荐的太阳方位角的简介与计算公式的内容,希望对您有所帮助。
太阳方位角的简介太阳方位角以正南方向为零,由南向东向北为负,由南向西向北为正,如太阳在正东方,方位角为负90°,在正东北方时,方位为负135°,在正西方时方位角为90°,在正北方时为±180°。
太阳方位角是一个地学名词,有其严谨的定义。
概述中所作的定义完全是非地学人士所撰。
所谓方位角是以目标物的正北方向(与同一地理分区/分带内所在中央子午线的北方向相同)为起算方向,即0度。
其取值范围在0-360度,计算旋转方式为:以目标物为轴心,以目标物的北方向为起始点,按顺时针方向旋转一周,方位角逐步增大至360°。
因此太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向,以太阳光的入射方向为终止方向,按顺时针方向所测量的角度。
太阳方位角的计算公式太阳高度角hs:sinhs=sinφ·sinδ+cosψ·cosδ·cosΩ式中 hs-太阳高度角φ-地理纬度δ-赤纬Ω-时角2,求太阳方位角AsCOSAs= sinhs·sinψ-sinδ/(coshs·cosψ)As-太阳方位角。
太阳方位角的含义太阳方位角是一个地学名词,有其严谨的定义。
所谓方位角是以目标物的正北方向(与同一地理分区/分带[1] 内所在中央子午线的北方向相同)为起算方向,即0度。
其取值范围在0-360度,计算旋转方式为:以目标物为轴心,以目标物的北方向为起始点,按顺时针方向旋转一周,方位角逐步增大至360°。
因此太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向,以太阳光的入射方向为终止方向,按顺时针方向所测量的角度。
而正常来说,对于中国区域,早上太阳光从东边射来,中午太阳光从南边射来,傍晚太阳光从西边边射来。
关于太阳视运动日出日落方位探究四川省成都市武侯高级中学四川省成都市武侯高级中学 赵廷权赵廷权摘要:太阳在天空中的运动是我们日常生活中最容易观测到的自然现象之一,探究它的运动规律可以培养我们的空间想象力和逻辑思维能力。
非极昼地区太阳视运动应抓住三个特殊位置:日出、日落和正午太阳所处位置,通过这三个位置即可绘出一天中太阳视运动路线。
高中地理的难点在地球运动,而太阳视运动又是地球运动的难点之一,涉及的内容为解日出日落方位、日落方位、日影朝向、日影朝向、日影朝向、太阳高度变化等问题提供解题依据。
太阳高度变化等问题提供解题依据。
太阳高度变化等问题提供解题依据。
本文将在有关天球系统等地理原本文将在有关天球系统等地理原理基础之上,运用较为简单的数学方法,计算日出日落方位并进行具体分析。
理基础之上,运用较为简单的数学方法,计算日出日落方位并进行具体分析。
关键词:太阳视运动太阳视运动 天球天球 日出日落日出日落 方位方位日出日落方位的问题,日出日落方位的问题,一直广受关注,一直广受关注,一直广受关注,引起一系列热烈讨论。
引起一系列热烈讨论。
引起一系列热烈讨论。
本文将从认识本文将从认识天球系统开始,运用较为简单的数学方法,对日出日落方位进行具体分析。
一、 天球系统天球是人类为方便观察天体在天空中的视位置而假想的一个球体。
天球的球心是观测者或地心,心是观测者或地心,天球的半径是任意的。
天球的半径是任意的。
天球的半径是任意的。
地平圈是通过地心,地平圈是通过地心,地平圈是通过地心,且垂直于当地铅且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大,垂线的平面的无限扩大,同天球相割而成的天球大圆。
同天球相割而成的天球大圆。
同天球相割而成的天球大圆。
它把天球分为可见和不可它把天球分为可见和不可见两部分。
见两部分。
地平圈的两极是天顶和天底。
地平圈的两极是天顶和天底。
地平圈的两极是天顶和天底。
天赤道是地球赤道平面的无限扩大,天赤道是地球赤道平面的无限扩大,天赤道是地球赤道平面的无限扩大,同同天球相割而成的天球大圆。
求太阳位置计算公式太阳位置计算公式。
太阳是我们太阳系中最重要的星体之一,它对地球的生态系统和气候产生了深远的影响。
因此,了解太阳的位置对于很多领域都是至关重要的,比如农业、建筑、航海和天文学等。
在这篇文章中,我们将探讨太阳位置的计算公式,以便更好地理解太阳的运动规律。
首先,我们需要了解一些基本的天文学概念。
地球围绕太阳运转,因此太阳的位置是随着时间和地点的变化而变化的。
太阳的位置可以用两个参数来描述,太阳的高度角和方位角。
太阳的高度角是指太阳在天空中的高度,通常是以地平线为基准的角度。
而太阳的方位角则是指太阳在地平面上的方向,通常是以正北方向为基准的角度。
为了计算太阳的位置,我们需要使用一些基本的天文学公式。
首先,我们需要知道地球的自转轴与公转轨道之间的倾角,这个倾角约为23.5度。
其次,我们需要知道地球的自转周期,也就是一天的长度,约为24小时。
最后,我们需要知道地球围绕太阳公转的周期,也就是一年的长度,约为365.25天。
有了这些基本的参数,我们就可以开始计算太阳的位置了。
首先,我们需要计算太阳的赤纬和赤经。
赤纬是指太阳在赤道平面上的投影角度,而赤经则是指太阳在黄道平面上的投影角度。
这两个角度可以通过以下公式来计算:sin(δ) = sin(ε) sin(θ)。
cos(α) = cos(θ) cos(δ) / cos(φ)。
其中,δ表示太阳的赤纬,ε表示地球的自转轴与公转轨道的倾角,θ表示太阳的赤纬角,α表示太阳的赤经,φ表示观测点的纬度。
通过这两个公式,我们就可以得到太阳的赤纬和赤经了。
接下来,我们可以计算太阳的高度角和方位角了。
太阳的高度角可以通过以下公式来计算:sin(α) = sin(δ) sin(φ) + cos(δ) cos(φ) cos(H)。
其中,H表示太阳时角,可以通过以下公式来计算:H = 15 (t 12) + λ。
其中,t表示当地的时间,λ表示当地的经度。
通过这两个公式,我们就可以得到太阳的高度角了。