太阳高度角
太阳的高度角
太阳的高度角
太阳的高度角是指太阳在天空中的高度，是从地平面到太阳的直线距离和地平线的交角。
高度角的大小受到季节、时间、地点和太阳的位置等因素的影响。
在赤道上，太阳的高度角最大为90度，也就是直接在头顶上；
而在两极上，太阳的高度角则一年中都不会超过23.5度。
在中纬度
地区，太阳的高度角随着季节的变化而变化，最高时可达到70度左右，最低时只有20度左右。
太阳的高度角还会受到天气状况的影响，例如阴天或大雾天气下，太阳的高度角会显得更低。
太阳的高度角对于一些实际应用具有重要意义，例如太阳能发电、农业作物的生长、天文观测等。
在太阳能发电中，太阳的高度角直接影响着太阳能电池板的接收效率。
在农业方面，太阳的高度角则影响着作物的生长和发育，对于农民来说也是非常重要的。
在天文观测方面，太阳的高度角可以影响着望远镜的观测效果，因此需要进行精确的计算和调整。
- 1 -。
太阳高度角
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′)c os30°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。
太阳高度角和赤纬角
太阳高度角和赤纬角
太阳高度角和赤纬角是描述太阳在天空中位置的两个重要参数。
太阳高度角是指太阳光线与其在地平面上投影线之间的夹角。
在某一地区一天内的太阳高度角是不断变化的。
日出和日落时，太阳高度角为0°；正午时刻，太阳高度角最大，这是该地区太阳光谱辐射强度最大的时刻。
太阳高度角变化受到太阳时角和太阳赤纬角的影响。
赤纬角是地球赤道平面与黄道平面之间的夹角，表示太阳直射点的位置。
赤纬角随时间的变化而变化，因为到达地球上的太阳辐射只有一点是直射，其他地方都是斜射。
赤纬角在一年内从-23.5°到23.5°变化，呈现周期性移动。
了解太阳高度角和赤纬角有助于更好地理解太阳对地球的影响，如季节变化、昼夜长短等。
如需获取更多关于这两个参数的信息，建议咨询天文学家或查阅关于天文学的书籍。
太阳高度角
赤纬算法
上述式子中都涉及太阳赤纬，太阳赤纬的算法如下： 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+23.2567sin θ+0.1149sin 2θ－0.1712sin 3θ－0.758cos θ+0.3656cos 2θ+0.0201cos 3θ（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〕 （式中INT表示取整数部分，例如INT(3.25)=3）高度为0 °，表示正经历昼夜更替； 在昼半球上的各地太阳高度大于0°，表示白昼； 在夜半球上的各地太阳高度小于0°，表示黑夜。
变化规律
1、纬度变化规律：由太阳直射点所在经纬度向南北两侧递减。太阳直射点的纬度相差一度，正午太阳高度角 就减小一度。（推论：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数。）
定义
一般时间
正午时间
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（与太阳直射点纬度相等）以δ表示，观测地 地理纬度用φ表示（太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负），地方时以t表示，有太阳高度角的计算公式：
sin h= sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t
正午太阳高度角日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。时角是以正午12点为0度开始算，每 一小时为15度。即14点和10点分别为30度和-30度。日出日落时角度都为0，正午时太阳高度角最大（90°），时 角为0，以上的公式可以简化为：
太阳高度角示意图
太阳高度角示意图摘要：太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角，是一个重要的天文参数。
它随着地理位置的不同和时间的变化而变化。
本文将从不同地理位置、不同季节和不同时间的角度解释太阳高度角的概念，并呈现太阳高度角示意图。
引言：太阳是地球上生命存在的基础之一，它的光照和热能是维持地球生态平衡所必需的。
而太阳高度角是太阳光照直射地面的角度，影响着地球上的气温、气候和季节变化。
准确了解和计算太阳高度角对气象学、地理学、天文学等领域的研究具有重要意义。
1. 太阳高度角的概念太阳高度角是指太阳光线与地平线之间的夹角。
在天文学中，太阳高度角是指地球上的某一地点上太阳光线与该地点所在平面与地球赤道平面的夹角。
太阳高度角的计算需要考虑地理位置、时间和日期等多个因素。
2. 太阳高度角的计算方法太阳高度角的计算方法有多种，最常用的是通过经纬度、日期和时间来计算。
基本的计算公式如下：sin(太阳高度角) = sin(纬度) * sin(太阳赤纬) + cos(纬度) * cos(太阳赤纬) * cos(地方时角)其中，纬度是地理位置的纬度坐标，太阳赤纬是太阳光线斜射地球所在赤道平面的倾角，地方时角是指太阳相对于某一地点的真太阳时与当地正午时角的差。
3. 太阳高度角与地理位置太阳高度角与地理位置密切相关。
在赤道地区，由于地球赤道平面与地面平行，太阳高度角在午时时始终为90度，即太阳直射地面。
而在极地地区，太阳高度角在夏至时达到最大值，冬至时则为0度，即太阳附近只有极晕。
在中纬度地区，太阳高度角随季节变化，冬季较低，夏季较高。
4. 太阳高度角与时间变化太阳高度角随时间的推移而变化。
在一天中，太阳高度角在正中午达到最高点，即为当地正午时角，此时太阳直射地面。
在早晨和傍晚，太阳高度角较低，太阳光线经过较长距离的大气层，使得光线被散射和吸收，产生日出和日落的美丽景色。
5. 太阳高度角示意图^|太阳高度角 | +|| ++|| +|| +|| +|| +|--------------------------------------------------------> 时间太阳高度角示意图展示了不同时间的太阳高度角随着时间变化的趋势。
冬至日不同时间太阳高度角计算公式
冬至日不同时间太阳高度角计算公式冬至日不同时间太阳高度角计算公式1. 公式1：简化公式•公式：太阳高度角= 90° - 维度 + 声纳•解释：这是一个简化的计算公式，只适用于纬度在赤道附近的地区。
太阳高度角等于90度减去观测地点的纬度与太阳直射点的纬度的差值。
举例：假设观测地点的纬度为30°，而太阳直射点的纬度为0°，则根据该公式可得：太阳高度角= 90° - 30° + 0° = 60°2. 公式2：复杂公式•公式：太阳高度角 = arcsin(sin(维度)sin(太阳赤纬) + cos(维度)cos(太阳赤纬)cos(时角))•解释：这是一个更加复杂的计算公式，适用于任意纬度的地区。
太阳高度角等于维度与太阳赤纬的正弦乘积和余弦的乘积再乘以时角的余弦。
举例：假设观测地点的纬度为30°，太阳赤纬为-°，时角为30°，则根据该公式可得：太阳高度角= arcsin(sin(30°)sin(-°) + cos(30°)cos(-°)cos(30°)) = arcsin(- * + * * ) = arcsin(- + ) = arcsin() ≈ °3. 公式3：简化公式（仅适用于特定地区）•公式：太阳高度角= 90° - 2 * 纬度•解释：这是一个只适用于赤道附近地区的简化公式。
太阳高度角等于90度减去两倍的纬度。
举例：假设观测地点的纬度为10°，则根据该公式可得：太阳高度角= 90° - 2 * 10° = 70°总结以上列举了三种不同的冬至日不同时间太阳高度角的计算公式。
第一种公式适用于赤道附近地区，简化了计算过程。
第二种公式适用于任意纬度的地区，考虑了太阳赤纬和时角的影响，计算较为准确。
太阳方位角高度角
太阳方位角高度角
太阳方位角高度角是指太阳在天空中的位置，这个位置由方位角和高度角组成。
方位角是指太阳相对于正南方的偏角，以度数表示；高度角是指太阳与地平线之间的夹角，同样以度数表示。
太阳方位角的变化与地球自转和公转有关，因此夏至和冬至时太阳的方位角会发生变化。
在夏至时，太阳方位角最高，大约为北半球的23.5度，而在冬至时，太阳方位角最低，大约为南半球的23.5度。
太阳高度角的变化则与地球的纬度和季节有关。
在赤道地区，太阳高度角较高，而在极地地区，太阳高度角较低。
在春分和秋分时，太阳高度角最接近地平线，而在夏至和冬至时，太阳高度角最高。
太阳方位角高度角对于气象预测和天文观测都有重要意义，例如在进行天文观测时，需要计算太阳方位角和高度角来确定观测时间。
同时，太阳方位角高度角也对于太阳能利用有影响，因为太阳的高度角越高，太阳辐射在地面上的能量就越强。
- 1 -。
太阳高度角的大小及计算
B．是世界上海拔最低的大洲
C．被称为高原大陆
D．该大洲有世界上最大的淡水湖群
2、二分二至日太阳光线与地理位置关系
【例题5】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意图，读图回答1～2题：
【审题】图中只有2条代表二至日的两条太阳光线。 我们无从证明哪一条是夏至日，哪一条是冬至日。 说明知识考察的不是二至日太阳光线的特征。但全 年的太阳光线均应该位于二至日之间。如果我们再 将补画一条太阳光线（如下图中的红线）
一、太阳高度的概念
太阳光线与地面所成的夹角。
太阳光线
太阳高度角 地面
1. 太阳高度角的分布规律 （1）某时刻的空间分布 如下图所示，此时刻太阳直射点A的太阳高度角
为90°，从直射点向四周，随着球面的弯曲，太阳 高度角递减，呈同心圆状分布，晨昏线上的太阳高 度角为0°。
（2）日变化 随着地球的自转，太阳直射点沿纬线移 动，球面上各点的太阳高度角均不断发生 变化，其大小取决于该点到直射点的球面
H=90°-L（L为当地与直射点 的纬度距离）
α+H=90° 得到：α=L 计算：A项中光照图为夏至日， α=L=40°-23°26′=16°34′ B项中光照图为冬至日， α=L=40°+23°26′=63°26′ C和D项均为二分日， α=L=40° 【答案】A
H
B图 ： C图
H
H
H
H
H
D图
Байду номын сангаас
HH
H
可以看出，合理的是BD 【答案】BD
2、二分二至日太阳光线与地理位置关系
【例题5】下图是某城市冬、夏至日正午太阳照射情况示意
图，读图回答1～2题：
1．该城市的名称可能是
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳高度角
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，专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与该地作垂直于地心的地表切线的夹角。
目录
1太阳高度角定义
2示意图
1太阳高度角定义
太阳高度角简称太阳高度(其实是角度)。
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。
如何得出某地某时的太阳高度角
H当地=90°—纬度差(所求地点纬度与直射点所在纬度的纬差)
[*同一半球，纬度相减，反之相加]
一般时间
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（与太阳直射点纬度相等）以δ表示，观测地地理纬度用φ表示（太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负），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+cos φ cos δ cos t
正午时间
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0，
正午太阳高度角
正午时太阳高度角最大，时角为0，以上的公式可以简化为：
sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ
由两角和与差的三角函数公式，可得
sin h=cos(φ－δ)
因此，
对于太阳位于天顶以北的地区而言，h=90°－(φ－δ)；
对于太阳位于天顶以南的地区而言，h=90°－(δ－φ)；
二者合并，因为无论是(φ－δ)还是(δ－φ)，都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差，不会是负的，因此都等于它的绝对值，所以正午太阳高度角计算公式：h=90°-|φ-δ|
具体计算
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
午夜太阳高度角
刻太阳直射(0°，120°E)这一点，120°E经线上各点都是正午
对于(0°，120°E)这点来说，它离太阳直射点的纬度距离当然是0°啦（因为就是自己嘛）它的太阳高度角就是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°
此时，这一点的太阳高度角为89°（根据上面的公式h=90°-|φ-δ|）
太阳高度角计算
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°
因此，当地的太阳高度角也是89°！
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°（与太阳直射点相距2°）：88°（=90°－2°）
南北纬3°（与太阳直射点相距3°）：87°（=90°－3°）
南北纬10°（与太阳直射点相距10°）：80°（=90°－10°）
南北纬30°（与太阳直射点相距30°）：60°（=90°－30°）
南北纬80°（与太阳直射点相距80°）：10°（=90°－80°）
南北纬90°（与太阳直射点相距90°）：0°（=90°－90°）
太阳赤纬的算法
上述式子中都涉及太阳赤纬，太阳赤纬的算法如下：
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+0.3656cos
2θ+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〕
（式中INT表示取整数部分，例如INT(3.25)=3）
太阳高度表示昼夜状态
在晨昏线上的各地太阳高度为0 °，表示正经历昼夜更替；
在昼半球上的各地太阳高度大于0°，表示白昼；
在夜半球上的各地太阳高度小于0°，表示黑夜。
正午太阳高度角的变化规律
1：纬度变化规律：由太阳直射点所在纬线向南北方逐渐递减。
可推知与太阳直射点的纬度相差一度，正午太阳高度角就减小一度。
(进一步可得出：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数)。
例如:太阳直射20oN，这天全球正午太阳高度角就从20oN向南北方逐渐递减，19oN的正午太阳高度角就等于89o。
2：季节变化规律：太阳直射点移来时渐增，移去时渐减(太阳直射点相对某地所在纬线而言)。
例如：对于31oN的地区，在12月22日(冬至日)至6月22日(夏至日)这段时间，正午太阳高度角渐增，6月22日(夏至日)至12月22日(冬至日)这段时间，正午太阳高度角渐减。
小结：A：整个南或北半球，正午太阳高度角能同时达全年最小值(该半球的冬至日)，但不能同时达全年最大值。
B：南北回归线之间的地区，太阳直射时达全年最大值，而非该半球的夏至日。
C：南北回归线上一年一次最大值(该半球的夏至日)和最小值(该半球的冬至日);南北回归线之间的地区一年两次最大值(太阳直射时)、一次最小值(该半球的冬至日)，但赤道一年各两次。
D：回归线以外的地区，一年各一次最大值(该半球的夏至日)和最小值(该半球的冬至日)。
[1]
2示意图
图中标的角度为太阳高度角。