太阳高度角和方位角计算公式(修正3)
求任何时间下不同纬度太阳高度角的计算公式
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〕。
日出日落的方位角度计算公式
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）。
任意时刻太阳高度角公式
任意时刻太阳高度角公式太阳高度角是指太阳光线与观察者所在位置与地平线之间的角度，它是天文学中一个重要的概念。
太阳高度角的大小决定了太阳光线的入射角度和照射面积，对于气候、能源利用和生物活动等方面都具有重要的意义。
在不同的时间和地点，太阳高度角会发生变化，我们可以通过太阳高度角的计算公式来确定其数值。
太阳高度角的计算公式如下：太阳高度角= 90° - 地理纬度 + 太阳赤纬首先，我们需要了解一些概念。
地理纬度指的是我们所处地点距离地球赤道的角度，通常用度数表示，北半球的地理纬度为正值，南半球为负值。
太阳赤纬是指太阳光线照射到地球上时，太阳光线到达地球赤道的角度，同样用度数表示。
根据太阳高度角的计算公式，我们可以得出以下几个结论：1. 太阳高度角与地理纬度有关：地理纬度越高，太阳高度角越小；地理纬度越低，太阳高度角越大。
例如，在赤道上的太阳高度角始终都接近90°，而在北极或南极附近的高纬度地区，太阳高度角非常小。
2. 太阳高度角与太阳赤纬有关：太阳赤纬先决定了太阳高度角的最大值，然后再加上地理纬度计算出具体数值。
太阳赤纬随着时间的推移而变化，这也是太阳高度角在不同时间会有所变化的原因。
3. 太阳高度角的变化对能源利用和气候等方面具有影响：太阳高度角越大，太阳光照射到地面上的面积越大，能量传递也更强。
这对于太阳能利用、农作物生长和气候变化等都有一定的影响。
例如，在南半球夏季的时候，太阳高度角较大，太阳辐射的能量较为集中，气温升高，有利于生物生长和太阳能利用。
4. 太阳高度角的计算可以用于导航和建筑设计等：太阳高度角的计算公式可以帮助我们确定太阳的位置，从而在航海和航空等方面具有重要的指导意义。
此外，在建筑设计和规划中，太阳高度角的计算也能够帮助我们确定建筑物的遮挡情况，以便更好地利用太阳能。
综上所述，太阳高度角是一个重要的天文学概念，它描述了太阳光线与地平线之间的角度。
太阳高度角的计算公式可以帮助我们确定太阳高度角的数值，从而对气候、能源利用和生物活动等方面进行预测和规划。
太阳高度角计算方法
太阳高度角计算方法
太阳高度角是指太阳的位置与地平面之间的夹角。
它是一个非常重要的参数，因为它可以被用来计算太阳辐射的强度，从而影响到许多应用，如太阳能收集、农业、气象学等。
太阳高度角的计算方法有很多种，其中最常用的是以下两种方法： 1、简化算法：太阳高度角可以使用简化算法来计算，只需要知
道日期、时间和地点的经纬度。
这个算法基于以下公式：
sin(h) = sin(φ) * sin(δ) + cos(φ) * cos(δ) * cos(H) 其中，h 表示太阳高度角，φ表示地点的纬度，δ表示太阳的赤纬角度，H 表示太阳时角。
2、精确算法：精确算法是基于较为复杂的太阳地球运动模型来
计算太阳高度角。
这个算法需要更多的输入数据，如地球椭球体参数、太阳位置参数等。
但是，它可以提供更精确的结果，特别是在高纬度地区和极地地区。
总之，太阳高度角的计算方法取决于你所需要的精度和应用场景。
需要根据实际情况选择适合自己的算法。
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太阳高度角和方位角计算公式
太阳高度角和方位角计算公式太阳高度角和方位角计算是天文学和地理学中的一个重要问题，它们用来描述太阳在天空中的位置。
太阳高度角是太阳光线与水平面之间的夹角，而方位角则是从北方起算，指示太阳在水平面上的位置。
太阳高度角和方位角的计算可以通过以下公式进行修正：1.太阳高度角的计算公式（修正3）：首先，我们需要知道太阳的赤纬（δ）和地球的纬度（φ），以及当前时间的时角（H）。
太阳赤纬是指太阳在黄道面上的纬度，范围从-23.45°到+23.45°之间。
赤纬的计算公式是一个复杂的数学模型，涉及到太阳的运动、地球的倾斜等因素，一般通过天文软件或表格查询得到。
地球的纬度是指地球表面其中一点与赤道平面之间的夹角，范围从-90°到+90°之间。
地球纬度可以通过GPS定位系统或地图查询得到。
当前时间的时角是指当前时间距离中午（太阳在最高点的时间）的时间差，范围从-12小时到+12小时之间。
在已知这些参数的情况下，太阳高度角的计算公式（修正3）为：sin(θ) = sin(δ) * sin(φ) + cos(δ) * cos(φ) * cos(H)其中，θ为太阳高度角，sin为正弦函数，cos为余弦函数。
2.方位角的计算公式（修正3）：同样需要知道太阳的赤纬（δ）和地球的纬度（φ），以及当前时间的时角（H）。
方位角的计算公式（修正3）为：tan(A) = sin(H) / (cos(H) * sin(φ) - tan(δ) * cos(φ))其中，A为方位角，tan为正切函数。
需要注意的是，这些公式只适用于地球上的其中一点，并且在计算过程中可能还需要考虑修正项，如大气折射等。
此外，还需要选取适当的参考系统，如地心坐标系或大地坐标系，以确保计算结果的准确性。
总之，太阳高度角和方位角的计算是一个复杂而重要的问题，涉及到多个因素的考虑和修正。
需要掌握一定的天文学和地理学知识，并借助专业的软件或表格来进行计算。
日出日落的方位角度计算公式
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）。
任意时刻太阳高度角公式(一)
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。
太阳高度角定义
太阳高度角定义太阳高度角是指太阳光线与地平线之间的夹角，用来描述太阳在天空中的位置。
它是天文学中一个重要的概念，对于地理定位、天文观测和气象预测等领域都有着重要的应用。
太阳高度角的计算方法太阳高度角可以通过一些简单的数学公式来计算。
以下是常用的几种计算方法：1.简化公式法：这种方法基于地球是一个球体，并忽略了地球自转、大气折射等因素。
根据日出时间、日落时间和当地纬度可以估算出太阳高度角。
太阳高度角= 90° - |(12时 - 当前时刻) / (日落时间 - 日出时间) ×180°|这个方法适用于近似计算，但在极地或赤道附近的地区可能会有较大误差。
2.斯宾塞公式法：这种方法考虑了地球自转和大气折射等因素，精确性比简化公式法更高。
太阳高度角 = arcsin(sin(纬度) × sin(赤纬) + cos(纬度) × cos(赤纬) × cos(时角))其中，赤纬是太阳在黄道坐标系中的纬度，时角是太阳相对于当地经线的角度。
3.太阳高度角表法：为了方便实际应用，人们还编制了太阳高度角表。
这些表按照日期、时间和地点提供太阳高度角的数值，使得计算更加简单快捷。
太阳高度角的物理意义太阳高度角反映了太阳在天空中的位置，具有重要的物理意义。
它对于以下几个方面具有重要影响：1.日照时间：太阳高度角与日照时间密切相关。
当太阳高度角较小时，太阳光线经过较长路径穿过大气层，到达地面时会发生折射和散射，导致光线强度减弱和阴影较长。
而当太阳高度角较大时，光线直接垂直射向地面，光线强度最大，日照时间最长。
2.季节变化：太阳高度角与季节变化密切相关。
在北半球，在冬至时（12月22日左右），北回归线上的观测者所处纬度的太阳高度角最小，导致白天时间最短；而在夏至时（6月22日左右），太阳高度角最大，导致白天时间最长。
相反，在南半球，情况则相反。
3.气温变化：太阳高度角与地面的接受到的太阳辐射量有关，从而对气温产生影响。