太阳赤纬计算方法

任意时刻太阳高度角公式(一)

任意时刻太阳高度角公式

介绍

在天文学和地理学中，太阳高度角是指太阳光线与地平线之间的夹角。它是衡量太阳在天空中位置的重要参数，对于定位、导航和气候变化等领域有着重要的应用。任意时刻太阳高度角的计算可以利用以下公式来实现。

公式

1. 太阳高度角（θ）的计算公式可以表示为： θ =

arcsin(sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(H))

其中，δ是太阳的赤纬、φ是观测点的纬度、H是太阳当前的时角。

2. 太阳赤纬（δ）的计算公式可以表示为： δ =

arcsin(sin(ε) * sin(λ)) 其中，ε是地球的倾角（约为°）、λ是太阳当前的黄经。

3. 太阳的时角（H）的计算公式可以表示为： H = 15 *

(t - 12) 其中，t是当地的标准时刻，以小时为单位。 示例解释

1. 假设观测点位于北纬30°，太阳的黄经为60°，当前标准时刻为14:30。

– 首先计算太阳赤纬： δ = arcsin(sin(°) * sin(60°))

≈ °

– 然后计算太阳时角： H = 15 * ( - 12) = °

– 最后计算太阳高度角： θ = arcsin(sin(°) * sin(30°)

+ cos(°) * cos(30°) * cos(°)) ≈ °

2. 在另一个例子中，观测点位于赤道，太阳的黄经为120°，当前标准时刻为10:00。

– 首先计算太阳赤纬： δ = arcsin(sin(°) * sin(120°))

≈ °

– 然后计算太阳时角： H = 15 * (10 - 12) = -30°

– 最后计算太阳高度角： θ = arcsin(sin(°) * sin(0°)

+ cos(°) * cos(0°) * cos(-30°)) ≈ -°

这些公式可以用于计算任意时刻的太阳高度角，并可用于导航、气象、人工光照等方面的应用。

太阳高度角的计算---用于建筑设计计算日照时间

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=0.5956

h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=0.5685

h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°

太阳位置求算公式与计算举例

默认分类 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=0.5956

h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°

太阳方位角的计算

太阳方位角是用来描述太阳在地平面上的位置的一个参数。它是从南方开始计算的，逆时针方向为正，顺时针方向为负。太阳方位角的计算涉及到太阳的赤纬、赤经、地理纬度以及时间等多个因素。

太阳的赤纬是指太阳在黄道上的纬度，它是太阳在赤道上的投影与地球赤道面之间的夹角。太阳的赤经是指太阳在黄道上的经度，它是太阳从春分点起算的角度。地理纬度是指地球上某一点与赤道之间的夹角，它可以用来确定观测点的位置。

太阳方位角的计算涉及到太阳的赤纬、赤经、地理纬度以及时间等因素。首先，需要确定观测点的地理纬度。然后，根据观测点的地理纬度和时间，可以计算出太阳的赤纬和赤经。接下来，可以利用太阳的赤纬、赤经和观测点的地理纬度，通过一些数学公式来计算太阳的方位角。

具体来说，太阳的方位角可以通过以下公式来计算：

cos(A) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(H)

其中，A表示太阳方位角，δ表示太阳赤纬，φ表示观测点的地理纬度，H表示太阳的时角。

太阳的时角可以通过以下公式来计算：

H = LST - α

其中，LST表示当地的平太阳时，α表示太阳的赤经。

太阳的赤经可以通过以下公式来计算：

α = θ + λ

其中，θ表示当地的平太阳时角，λ表示观测点的经度。

根据以上公式，我们可以通过一系列计算来得到太阳方位角的数值。需要注意的是，太阳方位角的数值是相对于南方的，逆时针方向为正，顺时针方向为负。同时，太阳方位角的数值是在一天中不断变化的，因此需要根据具体的时间来计算。

太阳方位角的计算对于很多领域都是非常重要的。在航海、航空、地理测量等领域，太阳方位角可以用来确定观测点的位置和方向。在太阳能利用领域，太阳方位角可以用来确定太阳能板的朝向，从而最大程度地接收太阳辐射能。此外，太阳方位角的计算还可以用于天文学研究，帮助确定天体的位置和运动。

太阳方位角的计算涉及到太阳的赤纬、赤经、地理纬度以及时间等多个因素。通过一系列的数学公式和计算，可以得到太阳方位角的数值。太阳方位角的计算在很多领域都有着重要的应用价值，可以用来确定位置、方向以及天体的运动等。