如何计算太阳日的长短
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其他含意太阳日是星期日的前身。
自古罗马开始定为休息日,人民不需工作而从事崇拜活动。
天文解释太阳日;一个昼夜的周期。
天文学上表示时间的单位,即以太阳的视圆面中心作参考点,日地中心连线连续两次与某地经线相交的时间间隔。
每过23小时56分钟4秒,在太阳系的参照系下,地球完成自转一圈(地球自转360°,1恒星日),但与此同时它也绕太阳公转了大约1/365圈,这使得地球原来对着太阳的地方没有对着太阳,这个偏差需要大约3分56秒来弥补。
24小时整后(地球自转360°56‘,1太阳日),地球上原来对着太阳的一面,重新对着太阳,这就是我们定义的“一天”——以太阳的相对地球位置定义的一天。
另外还有恒星日太阳日是依据太阳运动,所定义的时间,可以分为视太阳日和平太阳日。
一太阳日传统称为一“天”或一“昼夜”。
太阳日的显着特点就是太阳直射地球表面的同一条经线的周期。
太阳日的数学模型是;2π+地球每天公转角度。
视太阳日是依据视太阳定义的,也就是真实的太阳两次经过该地的子午线的时间间隔,可以使用日晷来测量。
由于以下两个原因,视太阳日在一年当中的长度会每天不停地改变。
首先,地球的轨道是一个椭圆而不是正圆,所以当地球接近太阳时速度会加快,到达近日点时的运动速度最快;远离时又会减慢,到达远日点时的速度最慢(参考开普勒行星运动定律)。
其次,因为地球自转轴的倾斜角度,使得太阳在黄道上运行的大圆对地球的天球赤道是倾斜的,当太阳在两个分点时,穿越赤道时会有一个角度的,所以投影在赤道上的运行速度小于平均速度;当太阳在至点时,他的运动方向是平行于赤道的,所以投影的运行速度高于平均的速度(参考回归年)。
因此,视太阳日在3月(26-27日)和9月(12-13日)是比在6月(18-19日)或12月(20-21日)短的。
这些日期的长短变化是在分点、至点、远日点、和近日点之间逐渐变化的。
(春分和秋分的视太阳日,比夏至和冬至的视太阳日都短,这一点可能不正确。
计算昼夜长短的方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:计算昼夜长短是一项具有重要意义的任务,它关乎到我们生活的方方面面。
随着科技的发展和人们对天文知识的深入了解,计算昼夜长短的方法也越发简便和精确。
在这篇文章中,我们将探讨几种计算昼夜长短的方法,希望能帮助读者更好地理解地球的运动规律。
我们需要理解昼夜长短的基本概念。
昼夜长短是指地球上一个地点从日出到日落的时间长度。
这个时间长度受到地球自转和公转的影响。
地球自转是指地球绕自身轴心旋转的运动,一个完整自转周期为一天。
而地球公转则是指地球绕太阳运动的轨道,一个完整公转周期为一年。
为了计算昼夜长短,我们首先需要掌握地球自转的周期和角度。
地球自转周期为24小时,所以一天内昼夜时间相等。
而地球每天自转的角度为360度,即地球自转一周。
根据这些基本数据,我们可以通过简单的计算来得出昼夜长短。
我们可以通过地球的纬度和季节来计算昼夜长短。
地球的自转轴不是垂直于公转轨道的,而是倾斜23.5度。
这就导致了地球不同地区在不同季节昼夜长短不同的现象。
在赤道附近的地区,昼夜长短基本相等,而在极地区,夏季可能出现极昼,冬季可能出现极夜。
我们还可以通过观测太阳的升起和落下来计算昼夜长短。
太阳在地平线上升起和落下的时间点可以用来确定昼夜的长度。
在太阳升起到落下的时间段内为白天,太阳落下到升起的时间段内为黑夜。
通过记录这些时间点,我们可以计算出昼夜长短。
计算昼夜长短需要综合考虑地球自转、公转、纬度、季节以及太阳的升起和落下等因素。
只有深入理解这些因素,才能准确计算昼夜长短。
希望通过本文的介绍,读者能对这一领域有更深入的了解。
【2000字】第二篇示例:日夜长短是由地球自转引起的,地球完成一次自转大约需要24小时,这个时间被称为一个日。
而昼夜长短则取决于地球上某一点的位置与太阳的相对位置。
在北半球,夏至时昼长夜短,冬至时昼短夜长;而在南半球则相反。
以下是一些计算昼夜长短的方法:1. 使用经纬度确定日出日落时间地球上各个地区的纬度不同,因此太阳的升起和落下的时间也不同。
昼夜长短和日出日落的计算1. 昼夜长短的计算。
- 原理。
- 某地昼长等于该地所在纬线圈昼弧度数除以15°(因为地球自转角速度为15°/小时)。
夜长等于24小时减去昼长。
- 根据日出日落时间计算。
- 昼长=日落时间 - 日出时间。
例如,某地日出时间为6:00,日落时间为18:00,那么昼长 = 18 - 6 = 12小时,夜长=24 - 12 = 12小时。
- 根据昼弧、夜弧计算(在日照图中)- 先确定所求地点所在的纬线圈,然后看这条纬线圈上昼弧(位于昼半球的弧段)和夜弧(位于夜半球的弧段)所跨的经度范围。
例如,在某日照图中,某地所在纬线圈上昼弧跨经度180°,则昼长=180°÷15° = 12小时,夜长也是12小时。
2. 日出日落时间的计算。
- 根据昼长计算。
- 日出时间 = 12 - 昼长÷2;日落时间 = 12+昼长÷2。
例如,某地昼长为10小时,那么日出时间 = 12 - 10÷2 = 7:00,日落时间 = 12 + 10÷2 = 17:00。
- 根据地方时计算(特殊情况,如赤道上全年昼夜平分)- 赤道上永远昼夜平分,日出时间为6:00,日落时间为18:00。
在其他纬度,如果知道某地的经度和当地的昼夜长短情况,先算出该地的昼长,再根据上述公式计算日出日落时间。
同时要注意将地方时换算成区时(如果题目有要求)。
例如,某地经度为120°E,昼长为14小时,那么日出时间(地方时)=12 - 14÷2 = 5:00,日落时间(地方时)=12+14÷2 = 19:00。
如果要换算成北京时间(120°E的区时),则不需要换算,因为该地就在120°E上。
如果是116°E的地方,计算出的地方时需要换算成北京时间。
恒星日和太阳日的区别怎么计算
很多人都不了解恒星日和太阳日有什幺区别,下面小编整理了一些相关信息,供大家参考!
1 恒星日和太阳日的意思连接一个地方正南正北两点所得的直线为子午线,子午线和铅垂线所决定的平面是正南正北方向的子午面。
某地天文子午面两次对向同一恒星的时间间隔叫做恒星日,恒星日是以恒星为参考的地球自转周期。
如果把时间单位,定义为某地天文子午面两次对向太阳圆面中心(即太阳圆面中心两次上中天)的时间间隔,则这个时间单位就称作真太阳日,简称真时,也叫视时。
它是以太阳为参考的地球自转周期。
恒星日只在天文工作中使用,实际生活中我们所用的“日”是指昼夜更替的
周期,显然更接近于真太阳日。
根据真太阳日制定的时间系统称为“真太阳时”。
1 恒星日和太阳日一样吗恒星日是以距离无限远的恒星为标准,太阳日是以太阳为标准。
恒星日:某地经线连续两次通过同一恒星与地心连线的时间间隔,为23
时56 分4 秒。
(自转周期)
太阳日:某地经线连续两次与日地中心连线相交的时间间隔,为24 时。
(昼夜交替周期)
楼主可以想象一下,假设你就是地球,原地旋转,你开始的时候正好直视一个东西(比如一个杯子),当你原地转一圈,再次直视这个杯子的时候,你正好转了360 度。
日出日落时间怎么算有哪些现象日出,指太阳初升出地平线或最初看到的太阳的出现。
一般是指太阳由东方的地平线徐徐升起的时间,而确实的定义为日面刚从地平线出现的一刹那,而非整个日面离开地平线。
日落,指太阳徐徐降下至西方的地平线下的过程,亦即是夕阳时分,而确实的定义为日面完全没入地平线下的时间。
日出日落时间怎么算日出,指太阳初升出地平线或最初看到的太阳的出现。
一般是指太阳由东方的地平线徐徐升起的时间,而确实的定义为日面刚从地平线出现的一刹那,而非整个日面离开地平线。
日落,指太阳徐徐降下至西方的地平线下的过程,亦即是夕阳时分,而确实的定义为日面完全没入地平线下的时间。
以下是计算日出日落时间的两个公式:1、日出时间=12-(昼长时间除以2)。
2、昼长时间=在平面地图上所跨的昼弧经度乘以2÷15°。
日出日落的现象日出,指太阳初升出地平线或最初看到的太阳的出现。
一般是指太阳由东方的地平线徐徐升起的时间,而确实的定义为日面刚从地平线出现的一刹那,而非整个日面离开地平线。
日落,是地球生态环境循环与生物活动的重要划分点。
古农谚有言“日出而作,日落而息。
”太阳从地平线降下后,空气中的流动分子减少,温度开始降低,多数动物的活动行为减少,进入休息状态。
同时植物停止光合作用,消耗外界氧气。
日落标志着夜晚的来临,是人们一天工作生活的结束标志。
日出日落区别日出和日落在太阳光的颜色方面也有明显区别。
日出,阳光通过很长距离的空气层的折射,颜色就像血一样红,整个太阳成血红色,刚露出地面的太阳,人可以直视,不很刺眼。
而日落时,太阳光还很强,即使接近了地面,你也无法直视,整个太阳的颜色成金黄色,至少呈带有黄色的红色。
昼夜长短的计算⽅法如何通过公式计算地理中关于昼夜长短的题⽬有很多,那么,昼夜长短怎么计算呢?下⾯⼩编整理了⼀些相关信息,供⼤家参考!昼夜长短的计算⽅法有哪些三种⽅法⽅法1:⽐例法(1)在侧视⽇照图中,利⽤晨昏线分割的昼弧、夜弧的线段⽐例计算.(2)在俯视⽇照图中,利⽤晨昏线分割的昼弧、夜弧的弧度⽐例计算.⽅法2:⽇出⽇落时刻法(1)⽇出时刻=当地纬线与晨线交点的时刻(2)昼长=(12-⽇出地⽅时)×2(3)⽇落时刻=当地纬线与昏线交点的时刻(4)昼长=(⽇落地⽅时-12)×2⽅法3:对称法(1)在同⼀天中,北半球某地的昼长等于南半球同纬度某地的夜长;南半球某地的昼长等于北半球同纬度某地的夜长.昼夜长短与哪些因素有关决定地球上某地昼夜长短的因素有:季节、纬度.太阳直射点在北半球时,北半球昼长夜短.太阳直射点在北回归线上时,北半球各地昼最长夜最短,纬度越⾼昼越长,北极圈及其以内地区出现极昼。
此时南半球各地昼最短夜最长,南极圈及其以南地区出现极夜。
太阳直射点在南半球时,南半球昼长夜短。
太阳直射点在南回归线上时,南半球各地昼最长夜最短,纬度越⾼昼越长,南极圈及其以内地区出现极昼。
此时北半球各地昼最短夜最长,北极圈及其以北地区出现极夜。
昼夜长短变化的规律1、春分指向夏⾄北半球昼长夜短。
并且昼在加长夜在缩短,春分昼夜长短相等,夏⾄昼最长夜最短。
北极出现极昼,并且极昼范围在扩⼤。
南半球昼短夜长。
并且夜在加长昼在缩短,春分昼夜长短相等,夏⾄夜最长昼最短。
南极出现极夜,并且极夜范围在扩⼤。
2、夏⾄指向秋分北半球昼长夜短。
并且昼在缩短夜在加长,秋分昼夜长短相等,夏⾄昼最长夜最短。
北极出现极昼,并且极昼范围在缩⼩。
南半球昼短夜长。
并且夜在缩短昼在加长,秋分昼夜长短相等,夏⾄夜最长昼最短。
南极出现极夜,并且极夜范围在缩⼩。
3、秋分指向冬⾄北半球昼短夜长。
并且昼在缩短夜在加长,秋分昼夜长短相等,冬⾄夜最长昼最短。
计算昼夜长短的方法
计算昼夜长短的方法主要有两种:
1. 比例法:在侧视日照图中,利用晨昏线分割的昼弧、夜弧的线段比例来计算。
在俯视日照图中,则可以利用晨昏线分割的昼弧、夜弧的弧度比例来计算。
2. 日出日落时刻法:日出时刻可以通过当地纬线与晨线交点的时刻来计算,而昼长可以通过(12-日出地方时)×2来计算。
日落时刻则是当地纬线与昏线交点的时刻,因此昼长也可以通过(日落地方时-12)×2来计算。
此外,还有一些计算昼夜长短的基础公式,例如昼长=日落时刻-日出时刻,以及夜长=24小时-昼长。
如果需要更精确的计算,需要考虑一个地区在一定时间内所跨的经度范围。
在相同的经度地区,昼夜长短是相同的。
对于极昼区或极夜区,昼长或夜长为24小时或0小时;而在赤道地区,昼夜长短永远为12小时。
这些方法都可以用来计算昼夜长短,具体使用哪种方法取决于具体的情境和需求。
昼夜长短的计算公式
计算昼夜长短是一项有趣而又有用的计算测定,它能够准确地衡量在一天结束
时昼夜的时长。
日夜的演变是根据地球的自转而发生的,这让我们有条件来精确表达昼夜长短。
计算日夜长短所用的公式可以描述为:
以d1表示白天开始,d2表示夜晚结束,t1表示白天开始时分,t2表示夜晚
结束时分,m1表示白天开始月份,m2表示夜晚结束月份。
长度=(d2-d1)*24 +
(t2-t1) + (m2-m1)*30。
计算昼夜长短并不是简单的数学问题,除了基本的几何概念外,还需要考虑时
间的大时区的变化,分别的格林尼治时间的差异等等,所以它对了解整个地区的潜在变化也有重要的参考意义。
除了可以用于测量日夜的长短外,这样的一种计算公式还可以促进地球各地区之间的科学、技术文化的交流,这样能更方便地拓展技术,促使国家间发展经济。
计算昼夜长短也被用于太阳能计算等现实应用中。
比如,关于太阳能发电机组
的核算,就需要精确算出来每一天昼夜的时长,以便对计算结果进行校验和调整。
所以,这种计算公式在日常生活中也有实际的应用。
可以说,计算昼夜长短的公式不仅仅可以用来计算日夜的时长,它也被广泛地
应用在许多日常生活的领域中,这也让它获得了更广泛的重视和应用。
一、昼夜长短的计算1、太阳直射哪个半球,哪个半球就昼长夜短,纬度越高,昼越长,夜越短;直射点向哪个半球(南或北)移动,哪个半球就昼变长,夜变短。
2、看同一纬线圈中昼弧和夜弧的相应长度确定昼夜长短:昼长=昼弧所跨经度数/15°,夜长=夜弧所跨经度数/15°。
3、已知日出为当地地方时a时:昼长=2×(12-a),夜长=2a;已知日落为b时:昼长=2×(b-12),夜长=48-2b;昼长=日落-日出,夜长=24-昼长(4)纬度相同的不同地区,昼长或夜长相同。
二、日出日落时刻的计算某地日出时刻,就是该地所在纬线与晨线交点的时刻;日落时刻为该点所在纬线与昏线交点的时刻。
1、两分日,太阳直射赤道,晨昏线平分所有纬线并与它们垂直。
因此,只有这两天各地日出日落时刻相同,即6时日出,18时日落。
赤道上各地全年都是6时日出,18时日落。
南北极圈以内在极昼夜的地区,太阳总是在地平圈以下,因而无日出日落现象,纬线与晨昏线不相交。
2、晨线上的各地同时日出,昏线上同时日落。
3、据昼夜长短推算日出日落时间:日出=12-昼长/2=0+夜长/2,日落=12+昼长/2=24-夜长/2。
4、纬度值相同的地区,日出日落时刻相同。
冬至简介冬至俗称“冬节”、“长至节”、“亚岁”等。
冬至是北半球全年中白天最短、黑夜最长的一天,过了冬至,白天就会一天天变长。
古人对冬至的说法是:阴极之至,阳气始生,日南至,日短之至,日影长之至,故曰“冬至”。
冬季三九怎么计算冬至过后,各地气候都进入一个最寒冷的阶段,也就是人们常说的“进九”,我国民间有“冷在三九,热在三伏”的说法。
现代天文科学测定,冬至日太阳直射南回归线,阳光对北半球最倾斜,北半球白天最短,黑夜最长,这天之后,太阳又逐渐北移。
早在二千五百多年前的春秋时代,我国已经用土圭观测太阳测定出冬至来了,它是二十四节气中最早制订出的一个。
时间在每年的阳历12月22日或者23日之间。
真太阳时及计算方法真太阳时真太阳时是一种针对日正当中的日照角度计算时间的方式,也就是只拿中午十二点正到明天中午十二点正为基准,规划出24小时,排除了夏天日长夜短、或冬天日短夜长,用经度把世界划分出固定的时区。
均时差是在一年之中,来自日晷和钟表的时间差异。
日晷可以比钟表的时间快(超前)16分33秒(大约在11月3日)或慢(落后)14分6秒(大约在2月12日)。
这一是因为地球的公转轨道不是正圆,二是因为黄道与赤道之间存在一定的夹角。
均时差可以用来解释日行迹。
因为太阳的运动是每日转一圈,也就是每24小时转360°,或是每4分钟转1°,而且太阳本身的盘面在天空中就有0.5°的大小,简单的日晷能达到的最佳准确度是1分钟,而因为均时差的范围达到30分钟,很明显日晷和钟表之间的时间差异是不能忽略的。
除均时差之外,也必须更正与地区标准子午线距离的差异,而如果实施夏令时间也需要修正。
由于地球自转的减速,平太阳日本身也有微量的变化,每世纪的一日长度约减少2微秒,每一年累积的量大约是1秒钟,这与均时差毫无关系,而且从最精确的日晷中也完全看不出这种改变。
当然,其他行星也有均时差。
在火星,因为轨道离心率更大,日晷和钟表显示的时间会差到50分钟。
成因地球轨道离心率地球绕着太阳公转,看起来就像太阳绕着地球每年转一圈。
如果太阳是在天球赤道上以等速运转,那么它会很准确的在每日的12点整中天,并且是理想的守时者。
但是地球的轨道是椭圆的,因此依据开普勒行星运动定律,太阳看起来在经过近日点附近时(现在大约在每年的1月3日)移动的比较快,而在半年后经过远日点附近时,移动的比较慢。
在最极端的状况下,这种作用会使一日增加(或减少)7.9秒,这是逐日累加的。
结果是地球轨道的离心率对均时差呈现正弦波函数的变化,在一年的周期中有7.66分的震荡。
零点的位置在近日点(一月初)和远日点(七月初),最大值落在四月初(正值)和十月初(负值)。
昼夜长短的变化规律、判断和计算考点详解昼夜长短的变化和计算考点包括昼夜长短的变化规律、昼夜长短变化的判断方法、昼夜长短的计算、昼夜长短的应用等,昼夜长短的变化和计算详情如下:知识清单1.昼夜长短反映日照时间的长短。
2.昼夜长短的变化(以北半球为例)[特别提醒](1)太阳直射某地,该地不一定昼最长、夜最短,北半球各地夏至日这一天昼最长,南半球各地冬至日这一天昼最长。
(2)太阳直射点的纬度越高,地球上各地昼夜相差越大,出现极昼、极夜的范围越大。
(3)同一纬线上各地同一天的昼夜长短相等(日出、日落地方时也相同);同一纬线的昼夜长短在一年中有两个日期相同(除二至日),且这两个日期近似关于二至日对称。
一、昼夜长短变化规律1.季节变化规律春、秋分日全球各地均昼夜等长,且距春分(秋分)日越近的日期,昼夜长短差值越小。
2.纬度分布规律①对称规律:南北半球纬度数相同的地区昼夜长短“对称”分布,即北半球各地的昼长与南半球相同纬度的夜长相等,例如23°26′N的昼长等于23°26′S的夜长。
②递增规律:太阳直射点所在半球昼长夜短,且纬度越高,昼越长。
另一半球昼短夜长,且纬度越高,夜越长。
③变幅规律:赤道处全年昼夜平分;纬度越高,昼夜长短的变化幅度越大。
④极昼、极夜规律:极昼(极夜)的起始纬度=90°—太阳直射点的纬度。
纬度愈高,极昼(极夜)出现的天数愈多。
⑤昼夜长短状况规律:太阳直射在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且越向该半球高纬白昼时间越长。
与太阳直射点的移动方向无关。
3.知识讲解读下图,回忆下列问题。
(1)图1太阳直射南回归线(纬线),此时全球昼夜长短的分布规律是北半球昼短夜长,纬度越高,昼越短夜越长,北极圈内出现极夜;南半球相反;赤道昼夜平分。
(2)图2太阳直射赤道(纬线),此时全球昼夜长短的分布规律是全球昼夜平分。
(3)图3太阳直射北回归线(纬线),此时全球昼夜长短的分布规律是北半球昼长夜短,纬度越高,昼越长夜越短,北极圈内出现极昼;南半球相反;赤道昼夜平分。
昼长夜长计算公式
昼长=⽇落时刻-⽇出时刻=昼半球所占据的弧/15=(12:00-⽇出时刻)×2=(12:00+⽇落时刻)×2=24⼩时-夜长。
夜长
=(24:00-⽇落时刻)×2=夜弧/15=(0:00+⽇出时刻)×2=24⼩时-昼长。
昼长、夜长怎么算
(1)昼长=⽇落时刻-⽇出时刻
注意:前后时刻⼀致即可,⽐如都是某地地⽅时,⽐如都是北京时间
(2)昼长=(12-⽇出地的地⽅时)*2
昼长=(⽇落地的地⽅时-12)*2
注意:均指该地地⽅时
(3)图上计算:
昼长=24⼩时*昼弧/360度
(4)北纬某地昼长=对应南纬的夜长
(5)夜长=24-昼长
昼夜时间长
地球在⾃转的同时还绕太阳公转。
地球绕地轴⾃西向东运转叫做⾃转,地球⾃转⼀周即⼀昼夜,有24⼩时。
地球绕太阳的运动叫做公转,地球公转⼀周即⼀年。
地球公转有个重要特征,就是地球公转的轨道平⾯与地轴总是保持66.5°的夹⾓,⽽且北极总是指向北极星附近。
由于这个重要的特征,使得地球在绕⽇公转的过程中,太阳有时直射在北半球,有时直射在南半球,有时直射在⾚道上。
⼀年之中,太阳的直射点总是在北纬23.5°和南纬23.5°之间来回移动。
昼长计算公式昼长计算公式是一种物理学上的计算方法,用于计算每日太阳昼长度。
昼长计算公式是一种用于确定某一天的昼长度的简单模型,其计算过程及原理如下:首先,要确定当日的日角或太阳中心角。
其计算公式如下:日角= 2π*(N/365),其中 N为今日是一年中的第N天。
然后,要计算日出时太阳中心角,及经度φ。
日出时太阳中心角计算公式如下:δsun = 23.45sin(360/365*(N-81)),其中sun 为太阳赤纬、N为今日是一年中的第N天,81为大概值,暂无定论;经度φ也称为地纬或地理纬度,其计算公式如下:φ = + sin((360/365*(N-81))),其中为地理纬度,N为今日是一年中的第N天,81为大概值,暂无定论。
接着,要计算当日太阳时差。
太阳时差计算公式如下:tdiff = 12 (Δ/15)*cos(φ/180*π),其中为真太阳时之差,φ为经度,12为太阳视半径。
最后,要计算当日太阳昼长度。
太阳昼长度计算公式如下:Ls = 2*tdiff*cos(δsun/180*π),其中 Ls 为太阳昼长度,tdiff为太阳时差,δsun为日出时太阳中心角。
以上就是昼长计算公式的计算过程,通过以上公式的计算,可以得出每日太阳昼长度。
昼长计算公式不仅应用于天文学研究,也被广泛应用于地理学、植物学和气候学研究中。
在地理学中,昼长计算公式可以帮助充分理解某种植物在某地的耐日性;在植物学中,昼长计算公式可以用来研究花粉的运动和种植植物的时间;在气候学中,昼长计算公式可以帮助研究地理环境对气候变化的影响。
昼长计算公式在现代物理学中占有重要地位,它不仅可以计算出每日太阳昼长度,还可以计算太阳中心角、太阳时差等其他参数,并被广泛应用于地理学、植物学和气候学研究中。
无论是学术研究,还是实际应用,昼长计算公式都有其独特的优势,是现代物理学研究的重要工具。
从节气表探求太阳日的长短从节气表探求太阳日的长短由开普勒第二定律可知,地球在绕太阳旋转的过程中,离太阳越远,转得越慢;离太阳越近,转得越快。
这就导致地球离太阳远时,太阳日较短;离太阳近时,太阳日较长。
因为在二十四节气中的每个节气内,地球都绕日旋转15°,所以节气时间长的,平均太阳日较短;节气时间短的,平均太阳日较长。
因为总的说来,从冬至至第二年夏至过程中,各节气时间越来越长,所以大致说来在这一段时间内太阳日越来越短;而从夏至至当年的冬至,各节气的时长越来越短,所以粗略看来这一段时间太阳日越来越长。
长长多少,短又短多少呢?在此利用二十四节气表,对冬至和夏至两个节气,以及夏半年(每年的春分至秋分这半年时间,地球绕日旋转180°)与冬半年(每年的秋分至第二年的春分)这两个半年的平均太阳日的时长做一些简单的估算。
材料:2013年二十四节气表24节气交节时间表立春02月04日00:13:25雨水02月18日20:01:35惊蛰03月05日18:14:51春分03月20日19:01:55清明04月04日23:02:27谷雨04月20日06:03:18立夏05月05日16:18:09小满05月21日05:09:30芒种06月05日20:23:19夏至06月21日13:03:56小暑07月07日06:34:36大暑07月22日23:55:58立秋08月07日16:20:21处暑08月23日07:01:41白露09月07日19:16:16秋分09月23日04:44:08寒露10月08日10:58:29霜降10月23日14:09:48立冬11月07日14:13:52小雪11月22日11:48:06大雪12月07日07:08:31冬至12月22日01:10:59小寒01月05日12:33:37大寒01月20日05:51:422014年立春时刻为2月4日06︰03︰15,春分时刻为3月21日00︰57︰06。
太阳日时间长度
(原创实用版)
目录
1.太阳日长的定义
2.太阳日长的测量方法
3.太阳日长的变化
4.太阳日长对人类生活的影响
正文
1.太阳日长的定义
太阳日长是指地球绕自转轴旋转一周所需的时间,以太阳为参考。
太阳日长通常用来衡量地球自转的速度,它是一个平均值,因为地球的自转速度并不是恒定的。
2.太阳日长的测量方法
太阳日长的测量方法是通过观察太阳在天空中的运动。
当太阳从地平线上升起,到达最高点,然后再落下,这个过程所需的时间就是一个太阳日长。
为了精确测量太阳日长,科学家会使用专门的仪器和方法,例如地球自转测量仪。
3.太阳日长的变化
太阳日长并不是恒定的,它会因为地球的自转速度变化而发生变化。
地球的自转速度受到多种因素的影响,例如地球内部的物理过程、潮汐作用、地壳运动等。
这些因素会导致地球的自转速度发生变化,从而使得太阳日长发生变化。
4.太阳日长对人类生活的影响
太阳日长对人类生活有着重要的影响。
太阳日长决定了我们一天的长
度,它影响了我们的作息时间、工作时间、休息时间等。
太阳日长的变化也会影响地球的气候和环境,例如影响植物的生长周期、动物的迁徙等。
如何计算太阳日的长短
在已知地球公转轨道离心率e时,而不考虑黄赤交角的条件下,我想可以采取这样的办法:1.测量恒星日的长度,即地球自转一周的时间t0。
2.测量一个恒星年的长度,即地球绕太阳公转一周的时间T。
可以计算出一个恒星年过程中地球自转的圈数N=T/t0,即一个回归年的恒星日数,则一个恒星年的太阳日数为n=N-1。
设地球的半长轴为a,由地球公转轨道的离心率e。
可以计算出地砖公转轨道的半短轴b及轨道面积S=πab。
我们可以“模仿”面积定律计算出每一个太阳日地球公转的角度如下图的α1、α2、α3、……αn。
所示:(这一点,可能需要借助于电脑来计算)。
他们可以看成是角速度不同而时间相同所转过的不同角度,也可以看成是角速度一定而经过不同的时间所转过的不同角度。
实际上在这里我们就是把他们看成地球以其固定的自转速度,经过不同时间所转过的不同角度,即用这些角度,表示地球自转这样大的角度所用的时间的长短,即t1=t0*α1/360°,t2=t0*α2/*360°,……,tn=t0*αn/360°。
所以我前面说的是:“模仿”面积定律。
那么所有这些角度之和当然是360°。
它也就表示地球自转一周所需的时间,即一个恒星日t0。
那么一个太阳日的长度也就是地球自转从OA开始转一圈以后到达OB。
第二个太阳日就是从AB开始转一圈以后到达OC。
……。
这样n个太阳日,地球正好正好转过n+1=N圈。