太阳高度角方位角计算公式

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太阳方位角与太阳高度角的关系

太阳方位角与太阳高度角的关系

太阳方位角与太阳高度角的关系嘿,伙计们!今天我们来聊聊太阳方位角与太阳高度角的关系,这个话题可是关系到咱们的生活呢!你们知道吗,太阳的位置可是会对我们的心情和身体健康产生影响的哦!所以,了解它们之间的关系,对我们来说是非常重要的。

咱们来聊聊太阳方位角。

太阳方位角是指太阳在天空中的位置,用角度来表示。

比如说,当太阳在东方升起时,它的方位角就是0度;当它在西方落下时,方位角就是180度。

哎呀,这可是个挺复杂的问题啊!不过别担心,咱们可以用一个简单的方法来计算太阳的方位角——那就是看太阳在哪个方向,就用那个方向的角度减去180度。

这样一来,问题就简单多了!接下来,咱们再来聊聊太阳高度角。

太阳高度角是指太阳在地面上的高度,也用角度来表示。

比如说,当太阳在我们头顶正上方时,它的高度角就是90度;当它在地平线以下时,高度角就是0度。

嘿嘿,这个可比太阳方位角容易多了!只要知道太阳在哪个方向,就可以直接用那个方向的角度减去90度来计算高度角了。

那么,太阳方位角和太阳高度角之间有什么关系呢?其实,它们之间的关系就像是一对好朋友一样——总是相互影响、相互促进的。

咱们先说说太阳方位角对太阳高度角的影响吧。

当太阳方位角发生变化时,它会影响到地球的自转轴与公转轨道的倾角。

这个倾角又会影响到地球表面接收到的阳光量,从而影响到太阳高度角。

比如说,当地球自转轴与公转轨道的倾角变大时,地球表面接收到的阳光量就会增加,这时太阳的高度角就会变大;反之,当地球自转轴与公转轨道的倾角变小时,地球表面接收到的阳光量就会减少,这时太阳的高度角就会变小。

接下来,咱们再说说太阳高度角对太阳方位角的影响。

当太阳高度角发生变化时,它会影响到地球表面的阴影长度。

这个阴影长度又会影响到地球表面接收到的阳光量,从而影响到太阳方位角。

比如说,当地球某一地区的阴影长度增加时,那里接收到的阳光量就会减少,这时太阳的方位角就会向相反的方向偏移;反之,当地球某一地区的阴影长度减少时,那里接收到的阳光量就会增加,这时太阳的方位角就会向相同方向偏移。

日出日落的方位角度计算公式

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)。

太阳角度

太阳角度

最近为了更精确地计算楼房的采光情况特意推导了一下太阳高度角和方位角的计算式,现在将得到的几个相关公式贴出来,希望对需要的人有所帮助。

(1)太阳直射点纬度的公式:太阳直射点的纬度为β(北纬β取正值,南纬β取负值),黄道面与赤道面的二面角为α(α即地理和天文中的“黄赤交角”,α的大小为23.5°),太阳在黄道上的点相对春分点的角度为ω(ω以下简称“黄道角”,一年中某天的ω角度可利用这天与春分日3月21日的天数差 n 表示,对平年近似算式为ω = 360°* n / 365 ,对闰年近似算式为ω= 360°* n / 366 )。

直射点纬度δ,黄赤交角α,黄道角ω三者之间的关系为: sin(β) = sin (α) *sin(ω) ,利用该公式即可计算出太阳直射点的纬度。

(2)地球上某地任意时刻太阳高度角和方位角的计算:建立地心坐标系:Z 轴方向取从地心指向地轴北极的方向,X轴取赤道面与太阳直射经度线平面的交线方向,Y轴取赤道上位于 X轴东侧90°角的方向。

建立本地坐标系:z 轴取垂直地面指向正天顶的方向,x轴取正南方向,y轴取正东方向。

假设某地在地球上的纬度为θ(北纬θ取正值,南纬θ取负值),该地某时刻对应的时间角为φ(φ为当地经度与太阳直射经度之间的差值,φ每小时转过的角度为15°,φ的大小可以利用该时刻与当地正午时刻的时间差 t 表示,公式为:φ = 15°* t ,t 的单位为小时,上午 t 取负值,下午 t取正值),则地心坐标系与本地坐标系之间的转化关系为:x = X* sin(θ)*cos(φ) +Y*sin(θ)*sin(φ) - Z*cos(θ) ,y = - X*sin(φ) + Y*cos(φ) ,z = X*cos(θ)*cos(φ) + Y* cos(θ)*sin(φ) + Z*sin(θ) 。

设当天的太阳的直射点纬度为δ,则太阳直射点的位置矢量在地心坐标系中的表达式 S = cos(δ) * i + sin(δ) * k ,则由两个坐标系的转化关系可得到太阳直射点位置矢量在本地坐标系中的表达式为 S =[ cos(δ)*sin(θ)*cos(φ) - sin(δ)*cos(θ) ] * i +[ - cos(δ)*sin(φ) ] * j + [ cos(δ)*cos(θ)*cos(φ) +sin(δ)*sin(θ) ] * k 。

遮光板遮光角度计算公式

遮光板遮光角度计算公式

遮光板遮光角度计算公式遮光板是一种常见的遮阳装置,它可以有效地阻挡阳光的直射,为室内空间提供舒适的光线环境。

在设计遮光板时,需要考虑到太阳的高度角和方位角,以便确定遮光板的遮光角度。

在本文中,我们将介绍遮光板遮光角度的计算公式,以及如何根据太阳的位置确定遮光板的安装角度。

遮光板遮光角度的计算公式如下:α = arctan((H h) / L)。

其中,α表示遮光板的遮光角度,H表示太阳的高度角,h表示遮光板的高度,L表示遮光板到太阳的水平距离。

在实际应用中,我们需要根据太阳的位置确定遮光板的安装角度。

太阳的高度角和方位角会随着时间和地点的变化而变化,因此我们需要根据具体情况来确定遮光板的安装角度。

首先,我们需要确定太阳的高度角和方位角。

太阳的高度角是指太阳在天空中的高度,它会随着时间的变化而变化。

太阳的方位角是指太阳在地平线上的方向,它也会随着时间和地点的变化而变化。

一般来说,太阳的高度角可以通过以下公式来计算:H = 90°δ + φ + 15° (t 12)。

其中,H表示太阳的高度角,δ表示太阳的赤纬,φ表示观测点的纬度,t表示当地时间。

太阳的赤纬可以通过天文数据来获取,观测点的纬度可以通过地图来获取,当地时间可以通过时钟来获取。

太阳的方位角可以通过以下公式来计算:A = arctan(sin(ω) / (cos(φ) tan(δ) sin(φ) cos(ω)))。

其中,A表示太阳的方位角,ω表示太阳的时角。

太阳的时角可以通过以下公式来计算:ω = 15° (t 12)。

一旦确定了太阳的高度角和方位角,我们就可以根据遮光板遮光角度的计算公式来确定遮光板的安装角度。

首先,我们需要测量遮光板的高度和到太阳的水平距离,然后代入公式即可得到遮光板的遮光角度。

在实际应用中,我们还需要考虑到遮光板的材质和形状,以及周围环境的情况。

遮光板的材质和形状会影响到遮光效果,周围环境的情况会影响到遮光板的安装位置和角度。

太阳方位角的简介与计算公式

太阳方位角的简介与计算公式

太阳方位角的简介与计算公式太阳方位角的简介与计算公式太阳方位角如何计算是很多学生想要知道的问题。

下面是店铺为你精心推荐的太阳方位角的简介与计算公式,希望对您有所帮助。

太阳方位角的简介太阳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,方位角为负90°,在正东北方时,方位为负135°,在正西方时方位角为90°,在正北方时为±180°。

太阳方位角是一个地学名词,有其严谨的定义。

概述中所作的定义完全是非地学人士所撰。

所谓方位角是以目标物的正北方向(与同一地理分区/分带内所在中央子午线的北方向相同)为起算方向,即0度。

其取值范围在0-360度,计算旋转方式为:以目标物为轴心,以目标物的北方向为起始点,按顺时针方向旋转一周,方位角逐步增大至360°。

因此太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向,以太阳光的入射方向为终止方向,按顺时针方向所测量的角度。

太阳方位角的计算公式太阳高度角hs:sinhs=sinφ·sinδ+cosψ·cosδ·cosΩ式中 hs-太阳高度角φ-地理纬度δ-赤纬Ω-时角2,求太阳方位角AsCOSAs= sinhs·sinψ-sinδ/(coshs·cosψ)As-太阳方位角。

太阳高度角太阳高度,或高度角,也就是太阳高度角是从观测者所在地和太阳中心的'联线与地平面所夹的角度。

天顶角是是高度角的余角,也就是(90° – gS )。

当太阳的高度角为90°,即太阳位于天顶,因此太阳的天顶角为0。

【太阳方位角的简介与计算公式】。

太阳跟踪系统方位角和高度角的计算

太阳跟踪系统方位角和高度角的计算

太阳跟踪系统⽅位⾓和⾼度⾓的计算1 如何计算太阳的⽅位⾓?在太阳能利⽤⼯作中,太阳辐射计算⼗分重要。

为了帮助读者掌握太阳辐射计算⽅法,我们请长期从事太阳辐射研究⼯作的中国⽓象科学研究院王炳忠研究员编写了《太阳辐射计算讲座》,供⼤家学习、参考。

1 ⽇地距离地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆两焦点中的⼀个。

发⾃太阳到达地球表⾯的辐射能量与⽇地间距离的平⽅成反⽐,因此,⼀个准确的⽇地距离值R就变得⼗分重要了。

⽇地平均距离R0,⼜称天⽂单位,1天⽂单位=1.496×108km或者,更准确地讲等于149597890±500km。

⽇地距离的最⼩值(或称近⽇点)为0.983天⽂单位,其⽇期⼤约在1⽉3⽇;⽽其最⼤值(或称远⽇点)为1.017天⽂单位,⽇期⼤约在7⽉4⽇。

地球处于⽇地平均距离的⽇期为4⽉4⽇和10⽉5⽇。

由于⽇地距离对于任何⼀年的任何⼀天都是精确已知的,所以这个距离可⽤⼀个数学表达式表述。

为了避免⽇地距离⽤具体长度计量单位表⽰过于冗长,⼀般均以其与⽇地平均距离⽐值的平⽅表⽰,即ER=(r/r 0)2,也有的表达式⽤的是其倒数,即r0/r,这并⽆实质区别,只是在使⽤时,需要注意,不可混淆。

我们得到的数学表达式为ER=1.000423+0.032359sinθ+0.000086sin2θ-0.008349cosθ+0.000115cos2θ(1)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〕(4)2 太阳⾚纬⾓地球绕太阳公转的轨道平⾯称黄道⾯,⽽地球的⾃转轴称极轴。

极轴与黄道⾯不是垂直相交,⽽是呈66.5°⾓,并且这个⾓度在公转中始终维持不变。

太阳高度角计算公式

太阳高度角计算公式

太阳高度角的计算---用于建筑设计计算日照时间(2010-01-07 11:47:39)转载▼标签:杂谈一、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=0.5956h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。

太阳位置求算公式与计算举例

太阳位置求算公式与计算举例

太阳位置求算公式与计算举例默认分类2022-11-14 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,为了解决土地采用率与满意采光通风最低要求的冲突,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as打算,依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B δ=-23o27,,春分日和秋分日δ=0°,夏至日5二23。

27';φ为测点纬度,如北京φ=39°48'∖西安φ=34°18;上海φ=31o10∖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∖3为太阳时角,以当地正午为0。

,上午为负,每小时一15。

,下午为正,每小时+15。

,ω在赤道面上每小时变化为=15°, 3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3=0°将5=—23°27'、φ=30∖ 3=0。

代入(1)式得Sinh !E^=sin(-23027,)sin300+cos(-23027,)cos300cos00=-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=15o得Sinh 下午 1 0'J =sin(-23o27,)si∩3O o+cos(-23o27,)cos3O o cos15°=-0.19895+0.79456×0.9659=-0.19895+0.7675=0.5685h下午1时二34°39'则北纬30。

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太阳高度角用公式(1)计算。

)cos cos cos sin arcsin(sin t s s h ωωωωθ+= (1)
式中θh 为太阳高度角(°);ωs 为太阳赤纬(°),ω为观测地点的地理纬度(°);t 为观测时刻太阳时角(°)。

公式(1)的赤纬W S 可用公式(2)计算。

()()()
()()()
o W S θθθθθθ3cos 0201.02cos 3656.0cos 7580.03sin 1712.02sin 1149.0sin 2567.233723.000000++--++= (2)
公式(2)中,0θ(°)用公式(3)计算。

()242.365/36000N N N -∆+⨯︒=θ (3)
公式(3)中,N (d )为按天数顺序排列的积日。

1月1日为0,2日为1;其余类推。

N ∆(d )为积日修正值,用公式(4)计算。

()()24/60/15/60/F S M D N +++±=∆ (4)
公式(4)中,D 为观测点经度的度值,M 为分值,东经取负号,西经取正号。

S 为观测时刻的小时值,F 为分钟值。

公式(3)中的0N (d )用公式(5)进行计算。

()()()198525.019852422.06764.790-⨯--⨯+=Y INT Y N (5)
公式(5)中,Y 为年份。

公式(1)中的时角t 可用公式(6)进行计算。

()︒⨯-+++=151260/60/Q C E L F S t (6)
公式(6)中, C L (h )为以时间表示的经度修正值,每15度对应的时间为1小时,可用公式(3)计算。

15/)12060/(-+=M D L C (7)
式中D 为观测点经度的度值,M 为分值,如果地方子午圈在标准子午圈的东边,则C L 为正,反之为负;
Q E (min )为真太阳时与地方平均太阳时之差,用公式(8)进行计算。

()()
()()
00002cos 6882.0cos 0924.72sin 9059.9sin 9857.10028.0θθθθ--+-=Q E (8) 公式(8)中,0θ用公式(3)进行计算。

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