城市边界层气象 第2章 城市辐射特征汇总
城市气候学
前言近几个世纪以来，全球人口急剧膨胀，而且有越来越向城市集中的趋势。
在城市中道路和建筑物鳞次栉比，参差不齐，形成了特殊性质的下垫面；工商业和交通运输频繁，是大气污染物的源地，在一定程度上改变了大气的组成成分；再加上城市中居民的生产和生活活动大量消耗能源，产生越来越多的人为热、温室气体和人为水汽进入大气。
因此，人类活动对气候的影响在城市中表现得最为突出，可以说城市是研究人类活动与气候关系的理想实验室。
所以，研究城市气候非常有实际意义，它一方面在论证人类活动与气候变化的关系上有着重要的理论意义，另一方面在城市气候预报、城市规划、城市建筑物设计、环境保护、能源使用、居民保健、城市灾害防御和生态平衡的改善上都有着非常重要的应用价值。
第一章绪论第一节城市气候学的定义、研究对象和任务一、什么是城市气候1、城市气候：是在区域气候背景之上，经城市化后，在城市这一特殊的下垫面和人类活动的影响之下形成的一种局地气候。
2、城市化地区的特点⑴它是非农业人口高度密集的区域据统计世界人口密度平均为每平方公里28人，而城市人口每平方公里却有数百人乃至数万人。
⑵它是高强度的经济活动区城市交通发达，工业生产、商品流通和消费水平很高，使得生产资料、生活资料和能源使用都高度集中，高速运转，是人类高强度经济活动的所在，使城市环境发生了巨大的改变。
⑶它具有特殊的下垫面坚硬密实、干燥不透水城市中人工建筑物、构筑物高度集中，以坚硬密实、干燥而不透水的建筑材料代替了原来疏松和植物覆盖的土壤或空旷的荒地。
道路纵横交错，建筑物参差不齐，使城市的轮廓忽升忽降。
这种“人为的立体下垫面”无论在物质构成上还是几何形状上都与郊区大不相同。
下垫面是气候形成的重要因素，它与空气间存在着复杂的物质交换和能量交换，又是下层空气运动的边界面。
它对空气的温度、湿度、风速、风向等都有很大的影响，这是导致城市气候与郊区不同的重要原因之一。
同时城市用地由于使用目的不同，又可分为不同的类型，各种用地的功能不同，其下垫面性质也相应地有很大差异，这是造成城市内部气候区域差异的主要原因之一。
第2章--辐射
a ＜1，且吸收率不
随波长而改变。
白体：对所有波长的入射辐射的r＝1。现实中，白体
也不存在，如表面磨光的铜反射率r＝0.97，被视为
白体。
6
2.1
辐射的基本知识
透热体：对入射辐射的t=1。固体和液体一般是不透
热的。气体对热辐射几乎没有反射能力，在一般温度 下的单原子和对称双原子气体可视为透热体，多原子 气体在特定波长范围内具有相当大的吸收能力。影响 固体表面的吸收和反射性质的，主要是表面状况和颜
此定律可解释下列现象：
晴天的中午天空呈现蔚蓝色？ 日出、日落前太阳的颜色呈红色？ 高山上的植株相对矮小？
26
2.2
太阳辐射
粗粒散射（漫射）
当散射质点的直径大于入射光波长时，散射不具有
选择性，不同波长的辐射同等程度的被散射。
此定律可解释下列现象：
阴雨天气天空呈现乳白色？ 空气污染严重时，天空呈灰白色的？
27
2.2
太阳辐射
反射作用
大气对太阳辐射的反射作用主要是云层的反射，平均
反射率为50%左右
太阳辐射100%
太阳辐射在大气中减弱
28
2.2
太阳辐射
大气量（m）
减弱因素
常用太阳光线通过大气的实际射程与大气垂直厚度 的比表示 。当h=90 °时，即 m=1，且当太阳高度 角为h时，m=1/sinh 当h＞60°时，准确度可达0.01; 当h＜30°时，误差较大。
散射辐射波谱
随着h增大，波长较长的红外线和红橙光递减，波长
较短的紫外线递增，可见光变化不大
结论：波长越长，其在大气中的透射率越大；
波长越短，其在大气中的透射率越小。
边界层气象学课件：02边界层平均特征2014
分子粘性力》湍流切应力 粘性副层
2. 虚位温
温度T、虚温Tv、位温θ 、虚位温θv的定义
Tv (1 0.608q)T ：与湿空气具有相同气压和密度的干空气的温度
T
p00 p
T
R
p00 p
cp
：把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气 压时应有的温度
κ
v＝Tv
1000 p
：把空气块干绝热膨胀或压缩到标准气 压时应有的虚温
混合层
对流源来自两个方面：一个是地面热量输送；另 一个是云层顶辐射冷却。前者使地面暖空气上升， 而后者使云顶冷空气下沉。两者可以同时出现， 特别是当顶部有冷层积云的混合层移过暖地面时， 便可同时出现上升或下沉气流。
混合层平均廓线
地转风
剩余层
稳定边界层以上仍保留相当厚度的白天混合层 中层的等虚位温分布，称为剩余层。由图可见， 入夜后，地面净辐射转变为负值，下垫表面冷 却，导致大气边界层从下往上降温 。剩余层为 中性层结。
扩 散 形 态
三、大气边界层内的流动形式
一般地，边界层内气流的流动形式有三种：平均场、湍流场、 波动场。实际上，后两者是叠加在平均场上的。
u u u u
平均风：有明显的日变化，风速和风向及其相关边界层属 性具有明显的垂直梯度。一般量级：水平风为米的量级， 垂直风为毫米的量级
湍流：大气边界层的运动形态，剪切和不稳定特性等，湍 流对大气边界层的发展和演变有关键作用。
边界层的重要性
■人们一生大部分时间是在边界层中度过的； ■天气预报是预 报的边界层内的气象因子； ■整个大气层基本能源是太阳辐射， 太阳辐射大部分被地面吸收，剩余部分由边界层过程输送给大 气； ■云核是通过边界层过程从地面传播到大气中的。 ■雷暴 和飓风的发展是靠边界层湿空气的流入。 ■大约有50％的大气 动能被耗散在边界层中。 ■湍流和阵风在结构设计中影响建筑 风格。 ■风力涡轮机要从边界层风场中提取能量。 ■海面上的 风切变是海洋的主要能量。 ■边界层中的湍流输送和平流使水 分和氧气来回流动，维持植物之类的生命形态。。。。
第2章电磁辐射与地物光谱特征(3)要点
1
2
地球辐射的分段特性 波段名称 可见光与近红 外 0.3-2.5μm 地表反射太阳 辐射为主 中红外 远红外
波长 辐射特性
2.5-6 μm 地表反射太阳 辐射和自身热 辐射
>6 μm 地表物体自身 热辐射为主
3
2.3.2、地表自身热辐射
根据黑体辐射规律及基尔霍夫定律知
M=ε M0 式中, ε为物体的比辐射率或发射率； M为实际物体辐射出射度； M0为黑体辐射出射度； 此公式中的变量都与地表温度T和波长λ有关，因此又 可写为： M（ λ ，T）=ε （ λ ，T） M0 （ λ ，T） T指地表温度，存在日变化和年变化，当温度一定时， 4 物体的比辐射率随波长变化。
2.3.3、地物反射波谱特征
（2）物体的反射 物体的反射状况分为三种：镜面反射、漫反射和实际物体的反射 镜面反射：是指物体的反射满足反射定律。入射波和反射波在同 一平面内，入射角与反射角相等。
漫反射：是指不论入射方向如何，虽然反射率ρ与镜面反射一样， 但反射方向却是“四面八方”。
对于漫反射面，当入射辐照度I一定时，从任何角度观察反射面， 其反射亮度是一个常数，这种反射面又叫朗伯面。 7
" Lr (rr ) ' ( , ) cos I ( ) (rr ) ID i i r r i i i i
8
2.3 地球的辐射与地物波谱
2.3.3、地物反射波谱特征
（3）反射波谱：研究地物反射率随波长的变化规律 地物反射曲线的形态相差很大，表明反射率随波长变化的规律 不同
2.3 地球的辐射与地物波谱
2.3.2、地表自身热辐射
1、地表自身的热辐射与温度和波长有关。 2、温度一定时，物体的比辐射率随波长变化。 3、发射波谱曲线：比辐射率（发射率）随波长的变化规律， 表示这种变化的曲线称物体的发射波谱曲线。 4、岩浆岩的比辐射率，可以反映岩石中SiO2含量的减少。
大气层中的边界层与城市气候效应
大气层中的边界层与城市气候效应大气是地球上最外层的气体环境，也是维持生命存在的重要条件之一。
大气层分为几个不同的层次，其中最接近地球表面的一层称为边界层。
边界层是大气与地球表面的相互作用区域，对于城市气候效应产生着重要影响。
本文将探讨大气层中的边界层与城市气候效应之间的关系。
一、大气边界层的定义与特征大气边界层是大气与地面之间的交界层，其厚度通常为1000米到3000米之间。
边界层内的气流运动受到地面摩擦力的影响，表现出较为复杂的现象。
边界层内的风速逐渐减小，温度逐渐上升，湿度逐渐下降。
此外，边界层还存在着较为强烈的湍流运动，这种湍流运动具有扩散、混合以及垂直上升和下沉的特点。
二、城市气候效应对边界层的影响城市作为人类活动集聚的地方，其特殊的建筑、道路和人造物体对边界层的运动产生了直接影响。
城市气候效应指的是城市与其周围地区相比，气象要素发生的差异和变化。
下面将分别以温度、风速和湿度等因素来探讨城市气候效应对边界层的影响。
1. 温度影响城市地表由于建筑、道路、水泥等人为结构的影响，使得城市表面的辐射热吸收和释放增加。
因此，城市边界层内的温度比周围地区要高。
高楼大厦和狭窄的街道使得日间的辐射热被束缚在城市内部，形成了热岛效应。
夏季热岛效应尤为显著，使得城市内部比边界层外的地区温度高出数度。
2. 风速影响城市中的高层建筑和大量的人造结构会阻挡风流，使得城市边界层内的风速较边界层外低。
高层建筑产生了阻风效应，导致城市中的空气湍流减弱，风速减小。
这种风速差异导致城市边界层内的污染物扩散速度减慢，容易造成空气污染。
3. 湿度影响城市中广泛使用的人工制造物体如水泥、沥青等不具备自然的水汽蒸发能力，使得城市边界层内的湿度明显低于边界层外的地区。
城市内的水分蒸发能力降低，导致湿度相对较低。
另外，城市中大规模的混凝土建筑会使得蒸发率减小，降水量减少。
三、城市规划与边界层调控针对城市气候效应对边界层的影响，城市规划和设计应该充分考虑边界层特性以及环境保护的原则，实施合理的调控措施。
城市辐射知识点总结
城市辐射知识点总结随着城市化进程的加速，城市辐射作为一个重要的城市地理概念，在城市规划、环境治理、社会经济发展等领域扮演着重要的角色。
城市辐射是指城市对周边地区和全球的影响力和辐射能力。
城市辐射具有多方面的特征和影响机制，包括城市人口、经济、文化、科技等对周边地区和全球的影响。
本文将从城市辐射的概念、特征、影响机制和发展趋势等方面进行总结和分析。
一、城市辐射的概念城市辐射是指城市对周边地区和全球的影响力和辐射能力。
在城市化进程中，随着城市的发展壮大，城市对周边地区和全球的影响也日益显著。
城市辐射包括城市对周边地区的辐射，城市对全球的辐射和城市之间的辐射等方面。
城市辐射是城市地理学研究的一个重要课题，对于城市的发展和规划具有重要的指导意义。
二、城市辐射的特征1. 多元化：城市辐射具有多方面的特征，包括人口、经济、文化、科技等方面的辐射。
城市的多元化特征使得城市辐射的影响力更为广泛和深刻。
2. 空间扩散：城市辐射不仅限于城市本身，还包括城市周边地区和全球范围内的辐射。
城市的空间扩散特征使得城市辐射的影响面更加广阔。
3. 线性累积：随着城市的发展和壮大，城市辐射的影响力将会不断积累和扩展。
城市的线性累积特征表明城市辐射的影响会随着时间的推移而不断增强。
4. 跨时空性：城市辐射的影响既具有时间性，也具有空间性。
城市辐射的跨时空性特征使得城市的影响力能够跨越不同时段和地域范围。
5. 形态多样：不同的城市在辐射能力上具有不同的形态特征，包括大都市、新兴城市、中小城市等不同类型城市的辐射形态各异。
三、城市辐射的影响机制1. 人口辐射：城市的人口数量及结构对周边地区和全球的影响十分显著。
城市的人口流动、迁徙、生育和就业等行为将对周边地区和全球产生重要的影响。
2. 经济辐射：城市的经济规模、产业结构、市场需求及金融资本等对周边地区和全球经济发展具有重要的影响。
城市的经济辐射对全球化和区域发展产生深远的影响。
3. 文化辐射：城市的文化传播、创意产业、娱乐消费和生活方式等对周边地区和全球的文化发展产生重要的影响。
新教材高中地理第二章区域发展第一节大都市的辐射功能__以我国上海为例课件湘教版选择性必修第二册
续表
因素
影响
表现
经济发展水平
经济发展水平越高的地区，区域之间的经济关联程度越高，产业、资金、信息、人口、交通等经济要素的流动与联系越密切
经济发展水平越高的地区，交通运输网络越发达，信息交流越密切、人口流动越频繁、产业互动越高效，城市的辐射功能越强
（1） 说明上海对苏州、无锡等城市GDP增长的作用。
[答案] 上海将原有的部分工业转移到苏州、无锡等城市，带动苏州、无锡等城市产业的发展，具有强大的辐射带动功能，促进城市GDP增长。
（2） 与南京城市圈相比，苏锡常城市圈最主要的有利区位条件是什么？
[答案] 距离上海更近，与上海交通网、信息网、关系网等联系更密切，受上海辐射作用更大。
[答案] 位于我国海岸线中点，长江黄金水道入海口，交通便捷；经济发达，腹地广阔；以上海为依托。
（2） 简述嘉定成为我国重要的汽车生产基地的优势条件。
[答案] 产业基础雄厚；产业集群效应明显；市场广阔；水陆交通便捷；F1赛事对汽车产业的带动作用；劳动力丰富而且素质较高。
（3） 请指出图中哪三处最有可能成为上海市保税物流中心，并说明理由。
[答案] 外高桥、浦东国际机场、洋山港。原因：外高桥集聚了大量高新技术产业和出口加工产业，国际贸易发达；浦东国际机场和洋山港交通便捷，对外联系密切。
探究活动二 大都市的辐射功能
第二章电磁辐射与地物光谱特征
第二章电磁辐射与地物光谱特征第二章电磁辐射与地物光谱特征02107021 张波一、名词解释：1 遥感：在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术。
2、后向散射：在两个均匀介质的分界面上，当电磁波从一个介质中入射时，会在分界面上产生散射，这种散射叫做表面散射。
在表面散射中，散射面的粗糙度是非常重要的，所以在不是镜面的情况下必须使用能够计算的量来衡量。
通常散射截面积是入射方向与散射方向的函数，而在合成孔径雷达及散射计等遥感器中，所观测的散射波的方向是入射方向，这个方向上的散射就称作后向散射3、电磁波：当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播，这就是电磁波。
4电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱。
5绝对黑体：能够完全吸收任何波长入射能量的物体6、瑞利散射：当大气中的粒子的直径比波长小得多时发生的散射。
这种散射主要由大气中的原子和分子，如氮、二氧化碳、臭氧和氧分子等引起的。
7灰体：在各种波长处的发射率相等的实际物体。
8、绝对温度：按热力学温标度量的温度。
单位为开[尔文]，符号“K”。
9、辐射温度：如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。
10、光辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射通量，E=，单位：。
S为面积。
11大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。
12发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。
13、米氏散射：当大气中的粒子的直径与辐射的波长相当时发生散射。
这种散射主要由大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴以及气溶胶等引起的。
14、地球辐射：地球及地球大气系统所发射的辐射。
15反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
16光谱反射特性曲线：反射波普曲线是物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。
- 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)。
第2章 城市辐射特征辐射是影响区域气候最重要的因子。
一个地区由于所处的地理纬度已经决 定了其太阳辐射的天文总量。
在城市区域，由于受地表特征和大气污染城市效应的影响，接收的太阳直接辐射有别于同纬度的其它地区。
因此，了解城市区域辐射特征，建立城市太阳直接辐射的理论和模式，对城市区域气候和大气边界层的研究具有重要的意义。
2.1 太阳直接辐射基本原理地表和大气中接收到的太阳直接辐射能量，与地球大气上界的太阳直接辐射能及随时间的变化密切相关，这是地球上形成气候差异的基本因素。
2.1.1太阳高度的概念对于在地球上一个地点来说，太阳高度就是太阳入射光方向与地平线之间的夹角，用h 表示。
同一束阳光，直射地面时所照射的面积比斜射时小，并且，太阳直射时透过大气的路程较短，被大气吸收和散射程度较小。
因此，地面单位面积上所获得的辐射能量必定大于太阳光斜射的地方。
太阳直射与斜射的程度可以用太阳高度角来表示。
太阳高度很大程度上决定着地球表面获得太阳能量数量的多少，也是地球上形成四季和五带的重要因素，并且是大气运动和地球上一切生物能量的来源。
在大气科学、生命科学和环境科学等多学科中计算太阳辐射能量时，太阳高度是必须考虑的重要因素。
由天文学公式得太阳高度角h 与测点所在的纬度ϕ、太阳赤纬δ和当时的太阳时角0t 的关系式为0cos cos cos sin sin sinh t δϕδϕ+= （2.1） 或 0cos cos cos sin sin sinh cos t Z δϕδϕ+== （2.2）Z 为天顶角。
观测时的太阳时角0t ，为观测点经圈与太阳重合后，即当地正午，地球自转的角度，正午时刻时角为0，（当太阳在子午面时），此时太阳高度角记为h 0，一般可采用()δϕ--︒=900h 计算，在春分和秋分日（δ＝0）正午时的太阳高度为ϕ-︒=900h 。
太阳时角0t 一日之中变化π2，从-π到π对应0-24时，0t 的计算式为()12150-⨯=θt t （2.3）式中θt 为真太阳时，在太阳辐射的测量和计算时要考虑真太阳时，其计算式为()()()[]qs q qm E E E t t ＋时差－当地平太阳时－＝＋时差正当地平太阳时＋经度订＝时差日常时间平太阳时λλθ4+= （2.4） 其中λ为当地经度；λs 为当地标准时的经度（北京时ο120=s λ）。
上式的单位用分钟表示。
真太阳时＝真太阳时角＋12小时；平时（日常时间）＝平太阳时角＋12小时；当地平太阳时＝当地真太阳时－时差，北京时间＝当地平太阳时－经度订正。
时差的计算式为：0002sin 3619.92cos 3495.3sin 3515.7cos 4281.00172.0θθθθ---+=q E （2.5）()()度弧度36536036520dn dn⋅=⋅=πθ （2.6） dn 是按天数排列的序号，1月1日为0，1月2日为1，依次类推，平年12月31日为364，闰年12月31日为365。
赤纬δ是太阳与地球中心连线与赤道的夹角，一年在︒+5.23（夏至日，6月21-22日）到︒-5.23（冬至日，12月21-22日）之间变化，可用下式计算0002sin 000908.02cos 006758.0sin 070257.0cos 399912.0006918.0θθθθδ+-+-= （2.7）2.1.2地球大气上界的太阳直接辐射能地球大气上界的太阳直接辐射强度的计算公式为Z S S S cos sinh 00== （2.8）或 )cos cos cos sin (sin 200t R R S S δϕδϕ+⎪⎭⎫⎝⎛=- （2.9）式中0S ()201367-⋅=m W S 为太阳常数；0R 为日地平均距离，R 为某时刻的日地距离，它们比值的平方可由下式计算000202sin 000077.02cos 000719.0sin 001280.0cos 034221.0000110.1θθθθ++++=⎪⎭⎫⎝⎛R R （2.10） 式中0θ的计算同（2.6）式。
在气候学、环境物理和环境生态学研究中，需要研究太阳辐射的日总量、月总量或更长时期的总量，因此需要对（2.8）或（2.9）进行时间的积分。
太阳高度取决于纬度、赤纬和时角，为便于讨论太阳高度角随时间和空间的分布情况，统一取正午时刻的太阳高度来进行。
在气候学中也有用平均太阳高度的。
平均太阳高度公式为⎰⎰+-+-=sinh sinh t t t t dtdt（2.11）式中00t t +--为从日出到日落的时间长度。
2.1.3日出与日落时刻在人类直觉感觉上，每日太阳自东向西运行，当太阳自地平线升至地平线以上时，成为日出；自地平线以上落至地平线以下称为日落。
日出与日落包括时刻和方向两个方面。
日出时刻和日落时刻就是指日出和日落的瞬间。
从日出到时刻到日落时刻之间的时数为昼长时数。
计算日出和日的落瞬时时刻，须先求日出和日落时刻的太阳时角。
它决定于太阳赤纬δ与测点的纬度ϕ。
在日出和日落的时刻，太阳高度角︒=0h 。
由（6.1）式0cos cos cos sin sin 0sinh t δϕδϕ+==则有 δϕtg tg t -=0cos （2.12） 从（2.1）还可得到太阳方位角得表达式为coshsin cos sin 0t δω=上式中ω是太阳方位角，从正南算起，东为－2π，西为2π。
（2.12）为可照时间公式。
由（2.12）得出，时角t 随地点()ϕ与季节()δ而变化。
例如，在春（秋）分日，0=δ全球各地t 都等于2π±，即日、夜等长；而夏至日︒=5.23δ，在︒=5.66ϕ时，π±=0t ，也就是说在北极圈内全天太阳不落。
因为（2.12）式余弦为偶函数，所以0t 有正、负值。
0t -为日出时角，日出时刻为012t h -；0t +为日落时角，日落时刻为012t h +。
02t 为昼长时数。
当0t -<t <0t 时，（2.12）才具有意义。
根据（2.12）式，在ϕ>0︒，δ>0︒的范围内，0cos t 的值是负值，也就是0t >90︒，日出在午前6时以前。
因此，在北半球（ϕ>0）从春分到秋分期间（δ>0），日出在午前6时以前，日落在午后6时以后。
同理，在ϕ<0︒，δ<0︒时，即在南半球从秋分到来年春分期间，也具有同样情况。
当ϕ>0︒，δ<0︒或ϕ<0︒，δ>0︒时，则0t <90︒，日出在午前6时以后，日落在午后6时以前。
日出日落时刻随纬度和季节而不同，在赤道上︒=0ϕ，则︒==90,0cos 00t tδ不论如何变化，︒t 都为此值。
也就是说，赤道上一年中任何季节日出和日没时间都是午前6时和午后6时。
自赤道至极圈的地带，全年有日出日落现象，而其出没时间因季节而变化。
一年内最早与最迟的日出时刻与日落时刻相差的时数随纬度增加而增加。
在赤道为0时，极圈上为12时。
自极圈至两极一年内只有在以春秋分为中心的春秋期间有日出日落现象。
其期间的长短，随纬度的增加而缩短。
在南被两极只有以年为周期的昼半年和夜半年，而无以天为周期的昼夜交替。
所以，在南北两极一年内只有一次日出和日没。
北极的日出发生在春分，日落发生在秋分。
南极的日出发生在秋分，日落发生在春分。
在春秋分时，太阳位于天赤道，直射地球赤道。
因此，︒==90,0cos 00t t ，全球各地的日出时刻都是上午6时，日落时刻都是下午6时。
在夏至日，太阳位于天赤道以北23︒27'，日出时刻北半球早于上午6时；南半球迟于上午6时，日落时刻北半球迟于下午6时，南半球早于下午6时，见表2.1。
表2.1 冬夏至日出日落时刻（引自张惠民，1987）[4]自春分到夏至或自冬至到来年春分，太阳直射点由赤道逐日向北移到北回归线或从南回归线逐日向赤道移动，北半球的日出时刻和南半球的日落时刻逐日提早，南半球的日出时刻和北半球的日落时刻逐日延迟。
自夏至到秋分或从秋分到冬至，太阳直射点由北回归线逐日向南移到赤道或从赤道逐日向南回归线移动，北半球的日出时刻和南半球的日落时刻逐日延迟，南半球的日出时刻和北半球的日落时刻逐日提早。
上面讨论都是以太阳是一个发光点和不考虑大气的影响下的结果。
实际上，我们从地球表面看太阳时，太阳并不是一个点，而是一个球。
因此，日出时刻是指太阳上部边缘与地平线相切的瞬间，日落时刻是指太阳下部边缘与地平线相切的瞬间。
由于大气的折射作用，地平线附近的天体比实际高约34'。
因此，在考虑了太阳视半径和大气折射后，所得日出和日落时刻，都比未经过太阳视半径和大气折射订正而求得的时刻要早或迟些。
表4.3为考虑了必要的修正后的冬夏至日的日出和日落时刻。
表2.2 修正后的冬夏至日的日出和日落时刻（引自张惠民，1987）[4]2.1.4 日出和日落方位角太阳高度角h 和方位角α的计算式为0cos cos cos sin sin sinh t δϕδϕ+=coshcos sinhsin sin cos ϕϕδω-=（2.13）日出、日落时的方位角即为太阳高度角h=0时刻的方位角，如不考虑太阳视半径和大气折射的影响，则上式为ϕδωcos sin cos 0=（2.14） 由（2.14）可见，已知太阳的赤纬δ和测点的纬度ϕ，即可计算日出、日落时的方位角ω0。
在北半球的春（秋）分日时，即δ=0（太阳赤纬，为日地中心连线与赤道平面的夹角，在夏至时，δ=23︒27'，在冬至时，δ=-23︒27'），则0cos 0=ω，因而，ωE =90︒和ωW =270︒，即日夜等长，太阳从正东方升起，到正西方落下。
在春分日以后到秋分日之前，日出、日落点都从正东、正西向北偏；在秋分日后到来年春分日前，日出、日落点都从正东、正西向南偏。
日出点对于正东的偏角，称为日出幅角，北偏为正，南偏为负。
日落点对于正西的偏角，称为日落幅角，北偏为正，南偏为负。
任何地点在任何日期的日出幅角与日落幅角，偏向相同，偏角相等。
2.2 城市太阳直接辐射基本原理 2.2.1 影响城市日照的因素由于城市下垫面建筑特征，城市日照特性与郊区有显著的差异，既是在城市开阔区域与同纬度同季节的平原郊区比较，其日照时间也小于空旷的郊区。
由于城市建筑的遮蔽作用，城市区域日照的局地性差异远比平坦开阔的郊区大。
通常把在没有云雾遮蔽太阳的情况下，从日出到日落的全天可能受到太阳照射的时间称为可照时间。
而把可照时间减去受云雾遮蔽影响的时间的日照时间称为实照时间，简称为日照。
因此，实照时间总是小于或等于可照时间。
在开阔平地，在研究区域没有高于测点的物体或建筑物遮挡，其每天的可照时间只与地理纬度和太阳赤纬有关，可以根据一般的天文学公式计算，而实照时间还要受云雾和天气的影响。