太阳辐射计算讲座问题解答
图1a 时角坐标系
图1b 地平坐标系
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(6)
如果取δ=Φ，且由于正午时分，τ=0°，cos（τ）=1，则上式可改写为：
sin（h⊙）=sin2（δ）＋cos2（δ)
(7)
根据三角学基本公式可知，式(7)恒等于1，也就是说h⊙=90°。上述结论毫无
疑问是正确的。问题出在实际生活中，我们能否遇到：恰在夏至日正午时分，δ与Φ 恰好相等的情况。答案是，这种可能性微乎其微。可能有人会反问，怎么不可能呢?
②经度λ究竟何方为正、何方为负? 这个问题提得很好。在“普通天文学”(北京师范大学出版社，1990年版)中，
曾明确提出，λ>0为东经，λ<0为西经。但是，实际上问题却并非如此单纯。例如， 查阅1981年天文年历“说明”一章“太阳表”一节的例一中，北京经度为λ=－ 7h45m25．67S，例二中，上海经度为λ=－8h05m42．89s；而在2000年的天文年历的 相应例子中，北京经度却变成了λ=7h45m25．67s，上海经度则为λ ="8h05m42．"89s。这里地点的经度是以时分秒的形式给出的，重要的是符号前后恰 好相反。为此我们也曾致函紫金山天文台历算研究室请教，他们回信说：“1984年
这是混淆了方位角与时角的结果。所谓1小时相当于15°，是就时角而言的。时 角属于时角坐标系，在此坐标系中，天赤道为基本圈，北天极为基本点，天赤道和 子午圈在南点附近的交点Q为原点。过北天极和任意天体X作一大圆叫时圈。时圈与 天赤道交于T，自原点Q顺时针计量到T，弧QT就叫时角，它可以用角度单位，也可以 用时、分、秒来表示(参见图1a）。方位角则是地平坐标系中的概念。在地平坐标系 中，以真地平为基本圈，天顶为基本点，南点为原点(参见图1b）。在通常情况下， 天赤道与真地平之间有交角，交角等于当地的纬度。只有在北极点，两者相重合。 两者不相一致的情况，在北回归线及其以南的纬度上看得最清楚。例如，北回归线 上的夏至日，太阳出自正东方，经过天顶(如前所述，接近90°），落于正西方。太 阳在午前几乎均处于东方，午后则几乎均处于西方，很难区分其方位。当然，这决 不是说，在上述情况下，太阳就真的没了方位。举这个例子的目的，仅在于展现二 者之间是不同的。
实例：试计算北纬38°(Φ)，东经112°30′山西省太原附近某地，1999年6月 21日上午(北京时)11时的太阳高度角。
解：首先需求出当日(更精确讲应为当日当时刻的)太阳赤纬(δ)和时差。由于太 阳赤纬在天文年历中系按世界时给出的，所以无论是查阅天文年历，还是带入公式 计算，均需将计算时刻换算成世界时。
在太阳辐射计算中，所涉及的时间系统为太阳时，下面讨论的问题均限于此范 畴。
在一般的常识中，人们自古就有这样的认识：一个地方的正午(又称上中天，即 太阳中心通过当地子午圈的时刻)就被认为是当地的12时，这就是太阳时。在太阳时 的范畴内，定义太阳的视圆面中心为真太阳参考点，真太阳连续两次上中天的时间 间隔为一真太阳日。真太阳时作为一种计时系统是不完善的，日常生活和科学研究 都要求计时系统稳定均匀，长短不变。而真太阳时却是一个不稳定的计时单位，有 时长，有时短。天文学家为了弥补上述缺陷，就假设天上另有一个太阳，以固定不 变的速度沿一正圆作周年运动；这一假想太阳，称做平太阳。这样一来，就存在着 平太阳日与真太阳日，平太阳时(m)与真太阳时(m⊙)等等。平太阳时是我们钟表计 时的基础；而真太阳时所依据的则是太阳自身。真太阳时与平太阳时之差称时差 (η)。通常真太阳时就是通过时差求出的，即
若已知区时TN和时区号N的区时Nh，则世界时M可由下式求出：
M=TN－Nh
(3)
地方时和区时的关系则为：
m=TN－（Nh－λ／15)
(4)
我国地跨东五、六、七、八、九五个时区，为了统一，规定全国统一采用东八 时区的区时，并称为北京时。应当强调的是，这里所谓的北京时，并非北京的地方 时，而是东经120°的地方时。于是在太阳时下，就有了北京时、世界时、地方时和 真太阳时四种概念。它们各司其职，切不可将其相互混淆。以计算一个地方某一时 刻的太阳高度角为例，这四种概念都会用到。
要知道，我们从天文年历上查到的太阳赤纬值δ，对于具体的日期来说，都是一个个 的孤立数值。比如1981年6月21日为23°26′22″；6月22日为23°26′21″；6月 23日为23°25′56″等等。它们都不等于太阳赤纬的极值23°26′35″，即北回归 线的纬度。为什么呢?因为天文年历上给出的都是当日世界时0点时刻的数值，数值 虽然是一个一个孤立的，而太阳赤纬的实际变化却是连续的。因此正午12时的赤纬 值，应介于当日值与次日值之间，因此未必正好是极值。细心的读者也许会注意 到，较详尽的日历上，在各节气的当日还会开列出具体的时刻。例如，1981年夏至 节气的具体时刻为：6月21日19时45分，也就是说，当太阳赤纬极值出现时，已是日 落西山了。这样计算出来的6月21日正午12时的太阳高度角自然就不可能等于90° 了。那么有没有可能出现太阳高度角等于90°的情况呢?答案当然是肯定的。例如， 查阅2000年天文年历并经计算得知，5月26日某经度上正午12时的太阳赤纬为21° 05′41″。根据式(7)可知，在该经度与北纬21°05′41″的交点上，正午12时的太 阳高度角必定为90°。根据同样的原理，我们还可以在北回归线以南的地区，在3 月—9月间的正午找出多个类似的地点来。当然，事实上这并无任何实际意义，只是 为了说明问题而已。
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太阳能00多种。但是，实际上，我们唯一可以凭借的只 有钟表所提供的时间。在我国境内，就是北京时。比北京时提早8小时的是世界时； 与北京时相差为一固定值(其值可正可负)的是地方时；与地方时相差在±16分以 内，且同一日内其差值相同，不同日期的差值则不同的为真太阳时。 ④为什么午后3时的太阳不处在正南偏西45°的位置上?
在天文学中，时间是个基本课题，在确定其计量值时，都要先确定一个标准。 长期以来，在准确度要求不高的情况下，人们认为地球自转是均匀的，可以用地球 自转的周期作为计量时间的单位，于是产生了“日”。由于它符合人们生活习惯， 便一直沿用下来。随着科学的发展，人们发现地球的自转不完全均匀，其速度的变 化也不均匀。尽管如此，迄今地球自转仍是度量时间的基本单位之一，并用它协调 其他的计时系统。依据地球自转作为计时系统的有真太阳时、平太阳时和恒星时； 依据地球公转的计时系统的有历书时；依据原子振荡的计时系统有原子时、力学 时；此外还有混合类型的世界协调时。它们的区别主要在于：①准确程度不同；② 所依据的运动参考点不同；③选取的起点和单位不同。
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太阳能000413
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共分24个时区，以0°、15°以及15的倍数之东、西经经线为标准时线。在标准时线 左右各7．5°的经度范围属于同一时区,并以各时区内标准时线，即各时区中线的地 方时作为该时区的统一区时。这样划分有很多优点，主要是区时与地方时相差不超 过半小时，对生活影响不大；各区时之差均为小时的整倍数，便于区时之间的换 算。
m－M=λ／15
(2)
式中λ为地理经度，且λ>0为东经，λ<0为西经，除15是为了将地理经度化成时间。 有了统一的时间标准，在实践中仍嫌不便，因为人们早已习惯将时间与太阳在
天空中的位置相联系，为了适应电讯和交通发展后国际交往的需要，避免由于地方 时不同造成的不便，国际子午线会议早就规定：全世界统一实行分区计时制。全球
太阳能000413
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η的数值可能是正值，也可能是负值，最终，应求其代数值。
(二)
在读者来信中还有以下几个问题，比较典型，下面集中解答。 ①为何在对北回归线以南地区太阳高度角的实际计算中，即使是夏至日的正午12点 也得不到90°的结果?
让我们再重温一下太阳高度角的计算公式：
sin（h⊙）=sin（δ）sin（Φ）＋cos（δ）cos（Φ）cos（τ）
m=m⊙－η
(1)
由于太阳时是以太阳对当地子午圈的时角来计量的，而不同地方的子午圈会因 地理经度的不同而不同。根据太阳通过各地子午圈所定的时间被称做地方时(也以m 表示)。任意两地的地方时，可根据两地的地理经度差来确定。地理经度相差15°， 时间相差1小时，且偏东一地的时间较早。由于地方时因经度而异，如果各地都使用 各自的地方时，会给相互间的交往带来诸多的不便。为了便于交往，国际上统一规 定，以地理经度0度所在地——格林尼治的地方时作为标准，并将其称为世界时(以M 表示)。天文年历中所发布的各种参数均是以此为准的。世界时与地方时之间的关系 为：
〈中国天文年历〉使用国际统一的基本天文常数后，例题中改用λ>0为东经，λ<0为 西经。”看来，这个问题在国内已经获得解决，但问题却远未结束。因为我们发
现，在美国、加拿大甚至日本的一些相关软件中，依然将东经视为λ<0，而将西经视 为λ>0。这个问题虽然只涉及一个正负号，解决起来似乎并不难，但是极易搞混，特 别是对于一些并非从事天文工作的人员来说，大家只希望应用，无暇再去顾及公式 中的经度到底应输入正、还是负之类的一些细节。那末如何解决这一问题呢?最简便 的方法，就是代入特征日期和地点的参数进行试运算。例如，计算东经120°、北回 归线处，6月21日正午12时的太阳高度角。如果得到的结果在89°－90°之间的话， 那就是正确的，如果相差较远，就要检查一下是否存在着经度符号的问题。 ③如何区分各种时间?
时12时，此一时刻垂线的影子所示的就是标准的南北。由于我们手头只有钟表，而 并不知道真太阳时，于是按式(1)我们可以写出：
m=m⊙－η=12－（±η）
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太阳辐射计算讲座问题解答
太阳能SOLAR ENERGY2000 No.4 P.21-22太阳辐射计算讲座问题解答王炳忠(一)自本刊太阳辐射计算讲座发表以来，作者收到一些读者来信，其内容反应出在具体的计算中有关时间的概念不清，常常引起误会，乃至发生问题。
下面想就有关时间的概念作些介绍，并通过具体的实例加以说明。
在天文学中，时间是个基本课题，在确定其计量值时，都要先确定一个标准。
长期以来，在准确度要求不高的情况下，人们认为地球自转是均匀的，可以用地球自转的周期作为计量时间的单位，于是产生了“日”。
由于它符合人们生活习惯，便一直沿用下来。
随着科学的发展，人们发现地球的自转不完全均匀，其速度的变化也不均匀。
尽管如此，迄今地球自转仍是度量时间的基本单位之一，并用它协调其他的计时系统。
依据地球自转作为计时系统的有真太阳时、平太阳时和恒星时；依据地球公转的计时系统的有历书时；依据原子振荡的计时系统有原子时、力学时；此外还有混合类型的世界协调时。
它们的区别主要在于：①准确程度不同；②所依据的运动参考点不同；③选取的起点和单位不同。
在太阳辐射计算中，所涉及的时间系统为太阳时，下面讨论的问题均限于此范畴。
在一般的常识中，人们自古就有这样的认识：一个地方的正午(又称上中天，即太阳中心通过当地子午圈的时刻)就被认为是当地的12时，这就是太阳时。
在太阳时的范畴内，定义太阳的视圆面中心为真太阳参考点，真太阳连续两次上中天的时间间隔为一真太阳日。
真太阳时作为一种计时系统是不完善的，日常生活和科学研究都要求计时系统稳定均匀，长短不变。
而真太阳时却是一个不稳定的计时单位，有时长，有时短。
天文学家为了弥补上述缺陷，就假设天上另有一个太阳，以固定不变的速度沿一正圆作周年运动；这一假想太阳，称做平太阳。
这样一来，就存在着平太阳日与真太阳日，平太阳时(m)与真太阳时(m⊙)等等。
平太阳时是我们钟表计时的基础；而真太阳时所依据的则是太阳自身。
真太阳时与平太阳时之差称时差(η)。
高三地理复习专题讲解：太阳辐射类问题答题技巧
2021届高三地理复习专题讲解：太阳辐射类问题答题技巧一、专题讲解1．影响太阳辐射的因素2．全球太阳辐射的时空分布(1)空间分布(2)时间分布：一般来说，夏季太阳辐射强于冬季，旱季大于雨季。
3.太阳辐射类问题答题技巧二、同步训练太阳辐射强度是指到达地面的太阳辐射的多少。
影响太阳辐射强度的因素主要有太阳高度、日照时间、天气状况和海拔高低。
下图为我国北京、上海、成都和昆明四地太阳辐射强度年变化图。
据此完成1—3题。
1．图中表示成都太阳辐射强度年变化的曲线是A．曲线① B．曲线② C．曲线③ D．曲线④2．四地的太阳辐射强度年变化与全球年变化规律差异最大的城市是A．城市① B．城市② C．城市③ D．城市④3．城市③7、8月太阳辐射强度最大的主要原因是A．纬度低，太阳高度大 B．受高压控制，晴天多C．纬度高，日照时间长 D．海拔高，大气削弱作用弱下面分别为“我国台湾省年太阳辐射总量的空间分布示意图”和“我国台湾省地形图”。
据图完成4—6题。
4．影响台湾省年太阳辐射总量南北差异的主要因素为A．纬度位置 B．天气状况 C．海陆位置 D．地形5．影响台湾省年太阳辐射总量东西差异的主要因素为A．纬度位置 B．天气状况 C．海陆位置 D．地形6．导致甲地附近的等值线向南突出的根本原因是A．纬度位置 B．天气状况 C．海陆位置 D．地形我国最早以冬至日不少于两小时的日照标准对住宅建筑间距进行了规范，但有些地区达到要求难度较大，后来修订使用了冬至日和大寒日（1月20日前后）两级标准，部分城市也改成了以大寒日为标准规划住宅间距。
也有学者提出可结合不同地区住宅的垂直墙面获得的太阳辐射量作为住宅规划的参考依据。
下表为我国部分城市大寒日南墙面直接辐射最大2小时辐射量。
据此回答7—9题。
7．关于我国一些地区住宅区规划改用大寒日为标准的说法正确的是A．加大了住宅区楼房间距 B．提高了土地利用率C．较适用于低纬度地区 D．降低了住宅建筑密度8．影响表中广州到哈尔滨大寒日南墙直接辐射量变化的主要因素是A．太阳高度角 B．云量 C．日照时间D．地形9．表中拉萨大寒日南墙直接辐射最高的主要原因是A．天气晴朗 B．太阳高度角大 C．大气透明度高 D．墙体颜色深下图表示一年中大气上界单位面积水平面上每日接收到的太阳辐射随纬度的变化，单位为MJ/m2，图中阴影部分表示没有太阳辐射。
太阳辐射强度的计算
12 7/10/2020
1－2、太阳角
1－2－3、太阳高度角h
定义：地球表面上某点与太阳的连线与地平面之间的夹角。可由
下式计算： si n s ih sn i n c o cs os
式中：
－当地纬度，单位为°； 天顶 太阳 －赤纬角，单位为° ； －太阳时角，单位为°
可求得：时角 则日照时间：
0 10.61307
T2 105211 0 .15 6371. 4 15 h2
。
23 7/10/2020
1－3、太阳辐射强度计算
1－3－1、直射辐射、散射辐射和总辐射 基本概念
❖散射辐射：经过大气和云层的反射、折射、散射作用改变了
原来的传播方向达到地球表面的、并无特定方向的这部分太阳辐 射。
春分（3－21）：太阳直射赤道
夏至（6－21）：太阳直射北回归线
秋分（9－21）：太阳直射赤道
冬至（12－21）：太阳直射南回归线
5 7/10/2020
2、太阳角
1－2－1、赤纬角
定义：地球中心与太阳中心连线与地球赤道平面的夹角。它与所
在地区无关，仅由日期决定：
2.34s5in360284n
365
定义：任意倾斜面的法线在水平面上的投影与正南方向线的夹角。
规定：面向东时为负，面向西时为正。
天顶
太阳
倾斜面法线
z
地平面
南向
19 7/10/2020
1－2、太阳角
❖太阳入射角i
定义：太阳入射线与平面法线之间的夹角。
太阳入射角 i 可由下式计算：
天顶
太阳
cio cs o si s s nic h n o co s h ) s(
太阳辐射经典题型
太阳辐射经典题型？
答：太阳辐射经典题型包括但不限于：
1. 影响太阳辐射强弱的因素有哪些？
2. 太阳辐射强度与太阳高度角的关系是什么？
3. 海拔高度如何影响太阳辐射强度？
4. 为什么青藏高原是我国太阳辐射最强的地区？
5. 大气污染对太阳辐射有什么影响？
6. 如何利用太阳辐射来驱动地球上的自然现象？
7. 昼夜长短对太阳辐射有什么影响？
8. 太阳辐射是如何影响地球上的气候和生态系统的？
9. 太阳辐射的能量是如何在地球上分布和传递的？
10. 如何测量和计算一个地区的太阳辐射强度？
这些题目涵盖了太阳辐射的多个方面，包括其影响因素、与地球自然现象的关系、能量传递和测量等。
通过学习和理解这些经典题型，可以更好地掌握太阳辐射的知识和应用。
需要注意的是，这些题目可能涉及复杂的科学概念和原理，需要有一定的地理、物理和科学知识背景才能更好地理解和解答。
建议在学习太阳辐射相关知识时，结合具体的实例和案例进行分析和理解。
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算标题：不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算一、引言太阳能作为清洁能源的重要组成部分，受到了越来越多地关注和应用。
而太阳能的利用效率很大程度上取决于太阳辐射的接收情况。
对于不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算成为了太阳能利用领域的一个重要研究课题。
本文将对此进行深入探讨。
二、不同方位倾斜面上太阳辐射量的评估1. 不同方位对太阳辐射的影响在太阳能利用中，面向不同方位的太阳能电池板所接收到的太阳辐射量是不同的。
通常来说，朝向南方的面板接收到的太阳辐射量相对较大，而朝向北方的面板接收到的太阳辐射量相对较小。
而朝向东方和西方的面板接收到的太阳辐射量则会随着时间的变化而有所波动。
2. 太阳辐射量的计算方法在现实应用中，我们通常使用太阳辐射量计来测量接收到的太阳辐射量。
还可以通过数学模型来计算不同方位倾斜面上的太阳辐射量。
这些模型往往需要考虑地理位置、时间、气候条件等因素，并进行复杂的计算。
3. 不同方位倾斜面上太阳辐射量的比较通过实际数据或者数学模型的计算，我们可以得出不同方位倾斜面上的太阳辐射量。
这些数据可以帮助我们更好地选择太阳能电池板的安装位置和角度，从而提高太阳能的利用效率。
三、最佳倾角的计算1. 最佳倾角的概念最佳倾角是指能够使太阳能电池板在给定条件下接收到最大太阳辐射量的倾斜角度。
通常来说，最佳倾角会随着地理位置和季节的变化而变化。
2. 最佳倾角的计算方法计算最佳倾角通常会考虑太阳高度角、太阳方位角等因素，并通过数学模型或者实验来获得。
这些计算方法在不同的研究文献中有所涉及，但通常都需要进行复杂的数学推导和计算。
3. 最佳倾角的实际应用得到最佳倾角的计算结果后，我们可以将其应用到太阳能电池板的安装和调整中。
通过合理地选择和调整太阳能电池板的倾斜角度，可以最大限度地提高太阳能的利用效率，从而降低太阳能发电的成本。
四、个人观点与总结个人观点：在实际应用中，对于不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算需要综合考虑地理位置、气候条件、装置倾斜角度等多种因素，并进行精细的计算和调整。
徐州地区太阳辐射强度的计算..
徐州地区太阳辐射强度的计算 1.1 太阳辐射强度的计算基础知识 1.1.1 日地相对运动与赤纬角贯穿地球中心与南北两极相连的线称为地轴。
地球除了绕地轴自转以每天(24h)为一个周期外；同时又沿椭圆形轨道围绕太阳进行公转，运行周期约为一年。
太阳位于椭圆形的一个焦点上。
该椭圆形轨道称为黄道，在黄道平面内长半袖约为152 。
短半轴约为 ；椭圆偏心率不大，1月l 日为近日点，日地距离约 ；7月1日为远日点时 ，相差约3％。
一年中任一天的日地距离可以表示为：81.510[10.017sin(2(93)/365)]R n km π=⨯+- 式中 R --- 日地距离 ；n --- 为1月1日算起，一年中的第几天 ；地球的赤道平面与黄道平面的夹角称为赤黄角，它就是地轴与黄道平面法线间的夹角，在一年中的任一时刻皆保持为23.45°。
太阳、地球的相对运动如图所示以太为中心的日-地俯视图以地球为中心的俯视图在地球上任一位置观察太阳在天空中每天的视运动是以年为周期性变化的，并取决于太阳赤纬角的大小。
赤纬角δ即正午时的太阳光与地球赤道平面间的夹角。
取赤道向北为正方向，而向南为负方向，用δ表示。
赤纬角δ从+23.45°到-23.45°变化，它导致地球表面上太阳辐射入射角的变化，使白天的长短随季节性有所不同。
在赤道地区，从太阳升起到日落的持续时间为12h。
但在较高纬度地区，不同季节其昼长就有相当大变化。
赤纬角δ是地球围绕太阳运行规律造成的，它使地球上不同的地理位置所接受到的太阳入射光线方向不同，从而形成地球上一年有四季的变化。
一年中有四个特殊日期，即：夏至、冬至、春分、秋分。
北半球夏至（6月21日或22日）阳光正射北回归线赤纬角δ=23.45°；北半球冬至（12月22日或21日），太阳光线正射南回归线，δ=-23.45°；春分（3月20日或21日）和秋分（9月22日或23日）太阳正射赤道，赤纬角都为零，地球南北半球昼夜长度相等。
不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算
标题：不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算在气候变化与环境保护日益引起人们的关注的今天，太阳能作为一种清洁、可再生能源备受关注。
而对于太阳能的利用，不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算是非常重要的一环。
本文将对这一主题进行深入探讨，并给出个人的观点和理解。
一、不同方位倾斜面上太阳辐射量的计算1.1 直射辐射、散射辐射与地面反射太阳辐射主要包括直射辐射、散射辐射和地面反射。
直射辐射指太阳光直接垂直射到地面的辐射，散射辐射指太阳光经大气散射后，以各种方向散射到地面的辐射，地面反射指太阳光射到地面后，被地面反射到其他地方的辐射。
1.2 太阳辐射量的计算方法太阳辐射量的计算包括水平面太阳辐射量的计算和倾斜面太阳辐射量的计算。
而倾斜面太阳辐射量的计算需要考虑倾斜面的朝向和倾角。
二、不同方位倾斜面上最佳倾角的计算2.1 最佳倾角的定义在实际应用中，为了使光伏板在不同时间、不同季节获得最大的太阳辐射能量，也就是说，要使得太阳辐射量最大，需要确定最佳倾角，使得光伏板的朝向和倾角相对于太阳的相对角度为最佳。
这就是最佳倾角。
2.2 最佳倾角的计算方法最佳倾角的计算方法包括经验计算法和优化计算法。
其中，经验计算法简单易行，但只能在特定的地域或者地域范围内进行应用。
而优化计算法需要借助专业的软件和模拟技术，可以应用于更广泛的地域范围内。
三、个人观点和理解在实际应用过程中，不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算是非常重要的。
而对于太阳能光伏板的安装和设计来说，正确地计算太阳辐射量和确定最佳倾角可以有效提高太阳能的利用效率，减少能源的浪费。
我认为在太阳能利用过程中，这一主题的深入研究和实际应用非常重要。
总结回顾通过本文的探讨，我们了解到不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算对于太阳能的利用至关重要。
在计算太阳辐射量的时候，需要考虑直射辐射、散射辐射和地面反射；而在确定最佳倾角的时候，需要根据具体情况选择合适的计算方法。
太阳辐射计算讲座第一讲太阳能中天文参数的计算_王炳忠
式(10), 可得 S d =12 ∶02
加当日时差 Et ≈-2, 得此时当地的 S ⊙ =12∶00 , 将
其代入式(9)得 τ=0°,北回归线处 φ=23.442°
最后根据式(8)求得 h ⊙ =89.966°
读者可能产生疑问 ,为何在北回归线上 ,夏至日的
中午时刻的太阳高度不等于 90°,大家不妨变换 N F 的
190 if W =“Y”o r W =“y” then 10 else 200
200 e nd
程序中 50 -90 各句的目的在于计算当天的积日 ,
100 句是经度订正 , 110 句是时刻订正 , 130 句包含 3
年度订正的内容 。
在太阳能利用中 , 最常见的是要求计算太阳高度
和太阳方位 。
太阳高度(h ⊙)的计算公式为
sin h ⊙ =sinδsinφ+co sδcosφcosτ
(8)
式中 , δ就是太阳赤纬角 , 即式(5)中的 Ed , φ为当地的
地理纬度 , τ为当时的太阳时角 。φ值不难获得 , 且一
旦确定 , 不会改变 。δ值的计算可以从前述程序中 得
到 。唯一需要说明的是太阳时角的计算 。其计算式为
τ=(S
达式表示 :
订正值 (日) -0.2 -0.1
0
0.1
Et =0.0028 -1.9857sinθ+9.9059sin2θ
-7.0924cosθ-0.6882co s2θ
(7)
上面 , 我们给出了 3 个计算式 , 从形式上讲 , 它们
时段 1136 -1400 1400 -1624 1624 -1848 1848 -2112
依照判据
90°≤A ≤180°,故 A =113 .44°
3.1太阳辐射能讲义
太阳辐射一、知识点1、太阳是一颗普通的恒星。
它是一个不断燃烧的气体球。
太阳辐射能的主要形式有光和热。
2、光源是本身线度很小，或者距离足够远，光源就可看成点光源。
离点光源越远的被照面上看起来越暗的道理是点光源发出的光辐射到达被照面单位面积上的光辐射量是随距离增大而迅速减少。
3、照射到地球的太阳光几乎是平行的。
4、探究表面颜色不同的物体与吸热的关系。
在做这个实验时，应使用控制变量法的科学探究方法。
要尽可能使其它条件相同(如应使容器的质量和容积相同，水的质量和温度相同，接受辐射的能量都相同)，而只考虑由于锥形瓶涂黑和不涂黑所引起的升温差别，从而说明吸收热辐射多少与物体表面颜色的关系。
以上的探究活动表明，物体的吸热本领与物体表面颜色有关，白色物体(浅色)不易(填易或不易)吸收热辐射，黑色(深色)物体易(填易或不易)吸收太阳热辐射。
5、辐射计就是根据黑色物体容易吸收太阳热辐射的原理制成的。
6、能够自行发光的物体叫做光源。
由于高温而发光的叫热光源；如：火炬、蜡烛、电灯。
由于发光时温度不高的叫冷光源；如：日光灯、节能灯等。
萤火虫、乌贼等——由于体内的发光细胞的酶与氧发生作用后，经过一系列化学反应而产生的发光现象。
7、对地球来说，太阳是最强的天然光源。
8、人能够看到本身不发光的物体是因为它们能把其他光源的光反射出来。
月亮本身不发光(填发光或不发光)，人们看到的明亮的月亮是因为月球反射了太阳的光的缘故。
二、精选练习知识点 1 太阳是一个巨大的能源【典例】1.下列说法不正确的是 ()A.太阳能分布广阔,获取比较方便B.太阳能安全、清洁,利用太阳能不会给环境带来污染C.太阳能是可供人类利用的一种新能源,但无法被人类直接利用D.阳光给地球带来的光和热是太阳辐射能的主要形式【变式训练】1.地球获得的太阳辐射几乎是平行的原因是()A.太阳很大,发出的光都是平行的B.太阳离地球很远,而且地球比太阳小得多C.太阳离地球较近,而且地球比较大D.以上说法均正确2．我国青藏高原是太阳辐射能最丰富的地区之一。
太阳辐射计算讲座
太阳能990206
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实例：计算东经110°北回归线上1999年6月23日北京时12∶42的太阳高度角及 当日的日落时的方位角。 计算：将JD=110，JF=0，NF=1999，Y=6，R=23，S=12，F=42，各参数输入运行 中的程序；屏幕上立即显示：Er=1.0330，Ed=23.438，Et=－1.84 将北京时12∶42换算成东经110°的地方时，利用式（10），可得Sd=12∶02 加当日时差Et≈－2，得此时当地的S⊙=12∶00，将其代入式（9）得τ=0°，北 回归线处φ=23.442° 最后根据式（8）求得h⊙=89.966° 读者可能产生疑问，为何在北回归线上，夏至日的中午时刻的太阳高度不等于 90°，大家不妨变换NF的输入值，看一看结果不仅都不等于90°，且各年之间还略 有差异。之所以会如此，是因为夏至不仅有日期，还有时刻，很难遇到夏至时刻在 正午是12时的。 在计算日落时的方位角时，由于此时h⊙=0，所以式（12）的形式有所变化： cosA=－sinδ／cosφ （13） 将已知参数代入，得cosA=－0.3977 依照判据90°≤A≤180°，故A=113.44°
3 时差
真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真太阳日的长 短也就各不相同。但人们的实际生活需要一种均匀不变的时间单位，这就需要寻找 一个假想的太阳，它以均匀的速度在运行。这个假想的太阳就称为平太阳，其周日 的持续时间称平太阳日，由此而来的小时称为平太阳时。 平太阳时S是基本均匀的时间计量系统，与人们的生活息息相关。由于平太阳是 假想的，因而无法实际观测它，但它可以间接地从真太阳时S⊙求得，反之，也可以 由平太阳时来求真太阳时。为此，需要一个差值来表达二者的关系，这个差值就是 时差，以Et表示，即