第24章 太阳位置计算
高三地理复习：极昼极夜的范围
高中地理计算公式1、极昼极夜的范围=90-太阳直射点的度数2、两点相对高度公式:相对高度小于(n＋1)*等高距，大于等于（n+1）*等高距。
其中n为等高线的条数。
3、地方时：（1）根据太阳照射情况形成的时刻，如太阳直射点所在经线（位于昼半球中央）为12点。
（地球自转会造成照射情况的变化，地方时就变化）要求：能在任意形式的日照图上读出特殊地方时（如12点、0点或24点、6点、18点）的分布。
（2）图上计算：经度每相差15度地方时相差1小时（或1度/4分钟、经度1分/4秒钟），东早（加）西晚（减）注意：过日界线时日期还要再加（向西）减（向东）一天（3）公式计算：（甲经度-乙经度）*1小时/15度=甲地方时-乙地方时注意：东经度写成正数，西经度写成负数。
正负经度已经考虑了日界线两侧的日期差异。
4、时区：（1）为了各地交往的方便，将全球经度划分为24个时区，各时区以其中央经线的地方时作为全时区的共用区时。
（2）某经度所在的时区计算：区时的计算方法：①用已知经度推算时区：时区号数：已知经度÷15°②已知两地所在地区，计算两地时差：（异区相加，同区相减）若两地同在东时区或西时区，则两地时区数值相减后取绝对值，即为所求时差值。
若两地分别位于东、西时区，则两地时区数值相加，即为所求时差值。
③已知某地区时，求另一地区时：所求区时=已知区时±时差正负号选取原则：东加西减。
（所求区时的时区位于已知区时时区的东侧，取“+”；若位于西侧，则取“-”）注意事项：计算时采用全天24小时制，区时计算结果若大于24小时，则为第二天，该数值减去24小时，即为所求时刻，日期加一天；若区时小于0，则为前一天，需用24小时减所得数的绝对值，即为所求时刻，日期减一天。
例题3：已知本初子午线的地方时是正午12点，东经116°的地方时是；而另一地点的地方时为6点56分，它所在的时区是区。
答案：19时44分西55、区时（1）时区每差1个区，区时相差1小时，东早（多）西晚（少）注意：过日界线日期要先加减一天（2）公式计算：甲时区-乙时区=甲区时-乙区时注意：东时区写成正数，西时区写成负数。
地球概论复习资料60651
地球概论复习提纲地球概论复习提纲第一章地球和天球第一节地球和地理坐标概念：地轴：地球的自转轴叫地轴.地极:地轴通过地心，它同地面相交的两个断点，是地球的两极，分别叫北极和南极。
经线：一切通过地轴的平面同地面相割而成的圆，都是经圈，它们在南北两极相交，并被等分为两个半圆，这样的半圆叫经线。
纬线：一切垂直于地轴的平面同地面相割而成的圆，都是纬线.本初子午线：通过英国伦敦格林尼治天文台的那条经线，被公认为本初子午线，即0°经线.纬度（线面角）：本地法线同赤道面的交角就是所在地的纬度。
一地的纬度，就是这个地点相对于赤道面的南北方向和角距离.经度（两面角）：一个是本地子午线平面，另一个是本初子午线平面两个平面的夹角，即为本地经度。
理解：南北方向是有限方向;东西方向是无限方向。
理论上“亦东亦西”，实际上“非东非西”。
地球自转自西向东，北半球逆时针，南半球顺时针。
地理坐标系第二节天球和天球坐标概念：天穹：人们所能直接观测到的地平之上的半个球形的天空。
天球:天球就是一地心为球心，以任意远为半径的一个假象球体。
地平圈：地平圈是通过地心，且垂直于当地铅垂线的平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
天赤道：天赤道是地球赤道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆.黄道：黄道是地球公转的轨道平面的无限扩大，同天球相割而成的天球大圆。
白道：月球轨道在天球中的投影。
天顶、天底（Z、Z’）：地平圈的两极是天顶和天底。
天南极、天北极（P、P'）:天赤道的两极是天北极和天南极。
黄北极、黄南极（K、K,）：黄道的两极是黄北极和黄南极。
子午圈：通过南点和北点的平经圈卯酉圈：通过东点和西点的平经圈天球大圆的两极：地平圈--天顶（Z）、天底（Z’）子午圈--东点、西点天赤道一一天北极（P）、天南极（P’）卯酉圈--南点、北点黄道一-黄北极（K）、黄南极（K,）六时圈-一上点（Q）、下点（Q'）天球大圆的交点：子午圈和地平圈--南点、北点子午圈和天赤道--上点、下点子午圈和卯酉圈--天顶、天底子午圈和六时圈一一天北极、天南极天赤道和地平圈一一东点、西点天赤道和黄道一一春分、秋分第1页共6页地球概论复习提纲记忆：天球坐标对照表计算:北极高度二地理纬度二天顶赤纬恒星时二赤经+时角地平坐标：E、S、W、N四点高度均为0，方位分别为270°、0°、90°、180°。
《天文算法》 许剑伟译
天文算法译著—许剑伟和他的译友第 1章注释与提示第 2章关于精度第 3章插值第 4章曲线拟合第 5章迭代第 6章排序第 7章儒略日第 8章复活节日期第 9章力学时和世界时第10章地球形状第11章恒星时与格林尼治时间第12章坐标变换第13章视差角第14章升、中天、降第15章大气折射第16章角度差第17章行星会合第18章在一条直线上的天体第19章包含三个天体的最小圆第20章岁差第21章章动及黄赤交角第22章恒星视差第23章轨道要素在不同坐标中的转换第24章太阳位置计算第25章太阳的直角坐标第26章分点和至点第27章时差第28章日面计算第29章开普勒方程第30章行星轨道要素第31章行星位置第32章椭圆运动第33章抛物线运动第34章准抛物线第35章一些行星现象的计算第36章冥王星第37章行星的近点和远点第38章经过交点第39章视差修正第40章行星圆面被照亮的比例及星等第41章火星物理表面星历计算(未译) 第42章木星物理表面星历计算(未译) 第43章木星的卫星位置(未译)第44章土星环(未译)第45章月球位置第46章月面的亮区第47章月相第48章月亮的近地点的远地点第49章月亮的升降交点第50章月亮的最大赤纬第51章月面计算第52章日月食第53章日月行星的视半径第54章恒星的星等第55章双星第56章日晷的计算备注译者说明原著《天文算法》天文算法天文算法 (1)前言 (1)第一章注释与提示 (1)第二章关于精度 (7)第三章插值 (16)第四章曲线拟合 (29)第五章迭代 (40)第六章排序 (47)第七章儒略日 (51)第八章复活节日期 (58)第九章力学时和世界时 (61)第十章地球形状 (65)第十一章恒星时与格林尼治时间 (70)第十二章坐标变换 (75)第十三章视差角 (80)第十四章天体的升、中天、降 (83)第十五章大气折射 (87)第十六章角度差 (89)第十七章行星会合 (97)第十八章在一条直线上的天体 (99)第十九章包含三个天体的最小圆 (101)第二十章岁差 (104)第二十一章章动及黄赤交角 (112)第二十二章恒星视差 (116)第二十三章轨道要素在不同坐标中的转换 (125)第二十四章太阳位置计算 (129)第二十五章太阳的直角坐标 (137)第二十六章分点和至点 (143)第二十七章时差 (148)第二十八章日面计算 (153)第二十九章开普勒方程 (157)第三十章行星的轨道要素 (172)第三十一章行星位置 (175)第三十二章椭圆运动 (178)第三十三章抛物线运动 (193)第三十四章准抛物线 (197)第三十五章一些行星现象的计算 (201)第三十六章冥王星 (211)第三十七章行星的近点和远点 (215)第三十八章经过交点 (221)第三十九章视差修正 (224)第四十章行星圆面被照亮的比例及星等 (230)第四十一章火星物理表面星历计算(未译) (234)第四十二章木星物理表面星历计算(未译) (234)第四十三章木星的卫星位置(未译) (234)第四十四章土星环(未译) (234)第四十五章月球位置 (235)第四十六章月面被照亮部分 (243)第四十七章月相 (246)第四十八章月亮的近地点和远地点 (252)第四十九章月亮的升降交点 (259)第五十章月亮的最大赤纬 (261)第五十一章月面计算 (265)第五十二章日月食 (273)第五十三章日月行星的视半径 (284)第五十四章恒星的星等 (286)第五十五章双星 (289)后记 (1)前言十分诚恳地感谢许剑伟和他的译友！在此我作一个拱手。
第24章太阳位置计算
第24章太阳位置计算[许剑伟于家里2008-3-30下午]一、低精度计算:当计算精度要求为0.01度,计算太阳位置时可假设地球运动是一个纯椭圆，也就说忽略月球及行星摄动,计算表达如下。
设JD是儒略日数,可以用第7章表述的方法计算。
T为J2000起算的儒略世纪数:T = (JD-2451545.0)/36525计算时要保留足够的小数位数,5位小数是不够的(除非所需的太阳黄经的精度要求不高),注意,T表达为儒略世纪数,所以T误差0.00001相当于0.37日。
接下来,太阳几何平黄经：Lo = 280°.46645 + 36000°.76983*T + 0°.0003032*T^2 （Date平分点起算）太阳平近点角: M = 357°.52910 + 35999°.05030*T - 0°.0001559*T^2 -0°.00000048*T^3 地球轨道离心率：e = 0.016708617 - 0.000042037*T - 0.0000001236*T^2太阳中间方程：C = +(1°.914600 - 0°.004817*T -0°.000014*T*T) * sin(M)+(0°.019993 - 0°.000101*T) * sin(2M)+ 0°.000290*sin(3M)那么，太阳的真黄经是：Θ= Lo + C真近点角是：v = M + C日地距离的单位是"天文单位",距离表达为：R = 1.000001018 (1-e^2) / (1+e*cos(v)) ……24.5式式中的分子部分的值变化十分缓慢。
它的值是:0.9997190 1800年0.9997204 1900年0.9997218 2000年0.9997232 2100年太阳黄经Θ可由上述的方法算出,它是Date黄道分点坐标中的真几何黄经,需通过计算地心坐标星体位置也可算出。
高中地理必修一地球的运动(共10篇)
高中地理必修一地球的运动(共10篇)高中地理必修一地球的运动（一）: 高中地理必修一地球的运动光照图,怎样算昼长,以及光照图中的北京时间怎么求昼长就是用日落时间减去日出时间即光照图中昏线所在地方时减去晨线时间（记住两个都是以昏线地方时为标准）光照图中找到太阳直射经线并计算出他的经度,一般来说光照图中都是标出0°经线（不会计算的话追问我）算出直射经线与北京时间经度（120°）的差值除以15得出相差时间.然后东加西减,算出北京时间.高中地理必修一地球的运动（二）: 地球的运动知识点规律总结高中地理必修一的第一章地球的运动部分一些规律的总结比如说,画太阳周日视运动图时顺序和方向、影子朝正北或正南时太阳直射点位置的几种情况等等希望有经验的哥哥姐姐们提供一下、就是平时做题积累起来的那种规律、再做题时就可以直接用的、、、你是走高考吧,那就把你们省份近五年的高考真题的地球运动部分题目研究下就行.平时考试的考点跟高考不一样,要掌握平时所有的知识点就比较繁琐而且也没有太大必要.一般来说高考考察时区计算比较多,太阳高度角计算几乎不考,时区计算往往是晨昏线四个点（与赤道交点6和18点,与纬线圈切点0和12点）和两条日界线（0点所在经线和180°经线）；日出为夏季东北升西北落,冬季东南升西南落,日影与日出方向相反.多做你们省份近五年高考题.高中地理必修一地球的运动（三）: 高中地理必修一地球的运动光照图,怎样算昼长昏线所在地方时,晨线时间怎么算呢,以及光照图中的北京时间但直射经线怎么算呢昏线所在地方时,晨线时间怎么算呢晨线与赤道的交点是6点,昏线与赤道的交点是18点,直射点的经线是12点也就是平分昼半球的经线是12点,平分夜半球的经线所在时间是0点.高中地理必修一地球的运动（四）: 高一地理必修一第三节地球的运动知识点汇总,表格地球运动知识点总结1、\x09地球运动的两种基本形式：自转、公转.2、\x09地球自转方向：自西向东,北极上空俯视呈逆时针方向、南极上空俯视呈顺时针方向速度：①线速度（由赤道向两极递减至0）②角速度（除两极为0外,各地相等）周期：①恒星日（23时56分4秒真正周期）②太阳日（24时,昼夜更替周期）意义：①昼夜更替②不同经度不同的地方时③水平运动物体的偏移（北右南左）3、\x09地球公转的方向：自西向东,北极上空俯视呈逆时针方向、南极上空俯视呈顺时针方向速度：近日点（一月初）：最快；远日点(七月初)：最慢周期：恒星年 365日6时9分10秒意义：①昼夜长短变化②正午太阳高度变化③四季更替和五带.4、\x09太阳直射点运动：①黄赤交角：23°26′②太阳直射点移动范围：23°26′S----0°----23°26′N（即南北回归线之间）③周期：回归年 365日5时48分46秒①若黄赤夹角变大,热带和寒带变大,温带变小；若黄赤夹角变小,热带和寒带变小,温带变大.②若黄赤交角为零,太阳永远直射赤道,全球昼夜平分,地中海气候、热带草原气候消失.5、\x09晨昏线：沿自转方向,黑夜向白天过渡为晨线,白天向黑夜过渡为昏线（晨昏线上太阳高度角为0度）.特点：①平分地球,其所在平面经过地心.②晨昏线始终与太阳光线垂直,并且平分赤道.③晨昏线不断西移,西移速度与地球自转速度一致.④晨线与赤道的交点为6点,昏线与赤道的交点为18点.⑤晨昏线与经线夹角等于太阳直射点纬度.⑥晨昏线与经线重合,为春秋分日；晨昏线与经线交角最大时,为夏至日、冬至日.6、\x09地方时：因经度不同而出现的时间.太阳直射点所在经线的地方时为12时,晨线与赤道交点的地方时为6时,昏线与赤道交点的地方时为18时；经度相差地方时相差1小时；经度相差 ,地方时相差4分钟.地方时计算：所求地方时=已知地方时±经度差*4分钟（最后转化成小时）=已知地方时±经度差/15°原则：东加西减7、\x09时区：全球划分24个时区,每时区跨15°经度,相邻两时区相差一小时.时区=经度/15° 余数>7.5 为商+1；余数高中地理必修一地球的运动（五）: 高一地理必修一地球的运动有关计算你是想要什么呢给你点公式吧关于时区和区时的东加西减应该知道吧已知和所求都在东时区区号大的在东东加西减已知和所求都在西时区区号小的在东东加西减已知和所求一东一西知东求西减知西求东加东七区比东8区晚一个小时举几个例子如果北京时间10点求东九区区时加一个小时 11点求东二区减6个小时 4点华盛顿时间西五区减13个小时昨天的21点已知经度数推算时区的时候已知经度除15 余数＜7点5 相除所得整数为时区数＞7点5 相除所得整数加一为时区数可以根据时区数算区时还有一种方法它已知经度东经35°地方时是8点求西经25°的地方时东经35°与西经25°差60个经度 60除15等于4 西经25°在东经35°西侧所以减4个小时 4点求东经62°的地方时两条经线相差27个经度 27除以15 等于1余8 余数×4分钟 1小时32分加1小时32分 9点32分已知一个地方经度求另一个地方的时间两个地方的经度都在东经则经度数相减所得数除15 整数为小时余数×4为分钟所求在已知东面则加西面为减都在西经和它一样一个东经一个西经经度数相加所得数除15 整数为小时余数×4为分钟所求在已知东面则加西面为减记住东加西减自己总结的看的懂不高中地理必修一地球的运动（六）: 高一地理必修一地球的运动关于计算时间的习题就是地方时、时区、半球之间时间计算的题目.要有解析的.拜托了……可是老师说高考地理卷子计算题是相对较难的,我不想学文科,会不会难度太大啊!推荐买一套高考模拟卷每卷前几道全是计算把那上面的几十张卷子的计算题都做了也就差不多了解析也很好的买一本必修一的练习计算更多一点但是太简单了高考应该不会考曾经也在网上找了一些题没什么大用很麻烦的经验之谈高中地理必修一地球的运动（七）: 高中地理必修一第三节地球的运动系统的归纳复习最好有例题有看图填空的讲解【高中地理必修一地球的运动】地球自转的方向自西向东.从地球北极上空观察,呈逆时针旋转.1、地球自转的周期恒星日,23小时56分4秒（真正周期）；太阳日,24小时.2、地球自转的速度角速度（每小时15°）,线速度（自赤道向两极递减）3、地球公转的轨道椭圆轨道.一月初（近日点）,七月初（远日点）.4、地球公转的方向自西向东.从地球北极上空观察,呈逆时针旋转.5、地球公转的周期恒星年（365日6时9分10秒）、回归年（365日5小时48分46秒）6、地球公转的速度在近日点时公转速度较快,在远日点时较慢.7、黄赤交角黄道平面与赤道平面的夹角,目前为23°26′.8、太阳直射点的移动规律太阳直射点以一年为周期相应地在南北回归线间往返移动9、晨昏线的判断沿自转方向,黑夜向白天过渡为晨线,白天向黑夜过渡为昏线.10、地方时的计算每往东1°,时刻增大4分钟.11、已知经度求时区数经度除以15,再四舍五入.12、区时的计算每往东1个时区,时刻增大1个小时.13、北京时间以东八区（120°E地方时）为标准时间.14、世界时：以本初子午线时间为标准时.15、国际日期变更线180°经线（理论上）,不通过陆地（实际）.16、地球自转的地理意义：昼夜更替、不同地方时、水平运动物体的偏移（北右南左）17、太阳直射点的判断与该点的切线方向垂直,地方时为12点.18、春分日（3月21日）太阳直射点在赤道,晨昏线与经线重合.19、夏至日（6月22日）太阳直射点在北回归线,晨昏线与经线交角最大.20、秋分日（9月23日）太阳直射点在赤道,晨昏线与经线重合.21、冬至日（12月22日）太阳直射点在南回归线,晨昏线与经线交角最大.22 、夏半年的概念：3月21日至9月23日23、冬半年的概念：9月23日至3月21日24、地球侧视图的判读：上北下南,左西右东.25、地球俯视图的判读逆时针自转,中心为北极；顺时针自转,中心为南极.26、昼夜长短的计算：以昼弧长度为依据,每15度为1小时.27、日出日落时刻的计算；根据昼长以标准日出（6时）和标准日落（18时）前后推算.28、昼夜长短的判断：夏半年,越北白昼越长,冬半年,越南白昼越长.29、正午太阳高度的计算=90°-（直射点与所求点的纬度间隔）30、天文四季：一年内白昼最长、太阳最高的季节是夏季.31、我国传统四季：以立春(2月4日)、立夏、立秋、立冬为起点来划分四季.32、欧美传统四季：以春分、夏至、秋分、冬至为四季的起点.33、二十四节气：春雨惊春清谷天夏满芒夏暑相连秋处露秋寒霜降冬雪雪冬小大寒34、五带的名称和范围：热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带.35、地球公转的地理意义：正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、四季更替【高中地理必修一地球的运动】高中地理必修一地球的运动（八）: 高中地理最重要的是哪个内容,地球运动还是区域地理人教版地理必修一主讲地球运动,必修二人文地理,必修三区域地理.哪一本书最重要,要怎么学地球的运动是最难的,必修一主要是自然地理,后面俩本是人文地理,后面的多记一些就好,但是地球的运动不是光记就行,还要理解.多做练习时必要的.而且以后综合题一般都可以找到必修一的影子.所以必修一是最重要的!高中地理必修一地球的运动（九）: 求地理必修一《地球的运动》的详细讲解.地球的运动专题知识点一.相关计算1．经纬度计算：经度差与地方时差算经度——地方时每相差1小时,经度相差15°；纬差法与正午太阳高度算纬度——正午太阳相差多小,纬度相差多少；北极星的仰角即地平高度等于当地地理纬度；经纬线上长度算经纬度——1°经线长111km,1°纬线长111cosфkm(ф为纬度).2．有关时间计算：①某地时区数=该地经度÷15,对商取整数部分,尾数部分四舍五入；②根据各时区中央经线的地方时即为本时区区时,相邻的两个时区的区时相差1小时,即求某地区区时=已知地区时±两地时区,注意东加西减；③根据东早西晚,经度每相差15°,地方时相差1小时.即求某地地方时=已知某地地方时±（两地经度差×4分钟/1°）,注意东加西减；④日期界线有两条,自然界线即地方时0：00经线,以东早一天,为新的一天,以西晚一天,为旧的一天；人为界线即国际日期变更线,也就是180°经线（但两者并不完全重合）,规定日界线以东晚一天,为旧的一天,以西早一天,为新的一天；新的一天的范围即从地方时0：00经线向东到180°经线的范围；新的一天的范围=180°经线的地方时×15.⑤日照图上晨线与赤道交点所在经线地方时为6：00,昏线与赤道交点所在经线的地方时为18：00；晨昏线与某纬线的切点所在经线为0：00（切点为极昼）或12：00（切点为极夜）.3．地球自转速度计算：①地球上除南北极点外,其它各地角速度都相等,大致每小时15°；②地球上赤道处线速度最大,南北极点为0,任意纬线上线速度Vф=V赤道cosф=1670cosф km/h③同步卫星的角速度与地球上极点外的任一点都相等,线速度比对应地面上的点大.4．太阳高度及正午太阳高度计算：①太阳高度由太阳直射点（h=90°）向四周以同心圆的形式递减,昼半球h＞0°,夜半球h＜0°,晨昏上h=0°.要把等太阳高度线图转化为日照图.②正午太阳高度的分布是由太阳直射点所在纬度向南北两侧递减,两地纬度相差多少,正午太阳高度也相差多少.5．昼夜长短计算：某地昼长等于该地所在纬线圈昼弧度数除以15°；日出时刻=12-昼长/2=夜长/2；日落时刻=12＋昼长/2=24-夜长/2；极昼区昼长为24小时,极夜区昼长为0小时,赤道上各地昼长永远是12小时,两分日全球各地昼长均为12小时；纬度相同,昼夜长短相等,日出日落时刻相同； 6．太阳直射点的确定：①直射点经度即太阳高度最大（太阳上中天）的经线,地方时12：00的经线；②直射点纬度即正午太阳高度为90°的纬线,直射点的纬度大小与极昼或极夜出现的最低纬度大小互余,直射点纬度大小等于极昼的极点的太阳高度（或正午太阳高度）大小.二.昼夜长短及其变化1、识记二分二至日北纬20°、40°、60°的昼长时间2、太阳直射点位于哪一半球,该半球昼长大于夜长；直射点想北移动,北半球昼长递增,南半球昼长递减；直射点向南移动,南半球昼长递增,北半球递减.3、不同半球相同纬度的两地昼夜长短相反,即某地昼长=对应另一半球相同纬度大小地的夜长.4、纬度越高,昼夜长短变化的幅度越大.三.日影的朝向和长短变化1、正午日影的朝向取决于太阳直射点的位置.由于太阳直射点在南北回归线之间周年往返移动,正午日影朝向不仅随空间,而且随时间变化而变化.在北回归线以北地区,正午日影始终朝北.北半球夏至日,北回归线及其以北地区正午太阳高度最大,正午日影最短.北半球冬至日,太阳直射在南回归线上,北半球正午太阳高度最小,日影最长.在南回归线以南地区,正午的日影始终朝南.北半球冬至日,南回归线以南地区正午太阳高度最大,正午日影最短.北半球夏至日,南半球正午太阳高度最小,日影最长.在南北回归线之间,一年有两次太阳直射(回归线上只有一次),日影最短(日影与物体本身重合).2、在北半球春秋分日,全球各地太阳从正东面升起,正西面落下.日出时日影朝西,日落时日影朝东.北半球夏半年,太阳直射北半球,全球各地(极昼区域除外)太阳从东北方升起,西北方落下.日出时日影朝向西南,日落时日影朝向东南.从春分日至夏至日,随着太阳直射点北移,太阳升起和落下方向也逐渐北移；从夏至日至秋分日,太阳直射点南移,太阳的升落方向也逐渐向南移.北半球冬半年,太阳直射在南半球,全球各地(极昼区域除外)太阳从东南方升起,西南方落下,因而日出时日影朝向西北,日落时日影朝向东北.从秋分日至冬至日,随着太阳直射点南移、太阳的升落方向也逐渐南移；从冬至日至第二年的春分日,太阳直射点北移,太阳的升落方向也逐渐北移. 北半球始昼纬度太阳正北升,正北落,南半球反之.太阳的升落方向(日影的朝向与升落方向相反)不仅随空间,而且随时问的变化而变化.从赤道开始,随着纬度的升高,太阳的升落在南北方向上的变化幅度也逐渐增大.（要学会画太阳的视运动轨迹图）四.等太阳高度线图的判读等太阳高度线图可以看做是以太阳直射点为中心的俯视图,判读时需掌握以下方法：1．图的中心为太阳直射点,太阳高度以该点为中心向四周逐渐降低；通过该点的经线即太阳直射的经线,地方时是12点；通过该点的纬线即为太阳直射的纬线,其正午太阳高度为90度.正午太阳高度的分布规律从太阳直射的纬线向南北逐渐降低.注意区别太阳高度和正午太阳高度分布规律的不同.2．在太阳直射的经线上,太阳高度相差多少度,纬度就相差多少度,据此可计算该经线上某一点的纬度数值；如果太阳直射赤道,则赤道上太阳高度相差多少度,经度就相差多少度；如果太阳直射点不在赤道,则太阳高度相差多少度,经度的差值一定大于太阳高度的差值,以此推算该纬线上某一点的经度和地方时.（考虑两个要素：昼长和改变的太阳高度数）3．如果图中标注了太阳高度的数值,则视具体数值而判断；在没有标注数值的情况下,最大圆默认为晨昏圈.4．太阳直射经线上太阳高度南北跨度为180度,当太阳直射赤道时,此经线最北点为北极,最南点为南极；太阳直射北半球时,北极点在最北点以南,图上没有南极点；太阳直射南半球时,相反.五.其它知识点：1、极点：在极点上看太阳,太阳在地平圈以上作圆周运动,表现为不升不落.这是因为一天中极点离太阳的距离都相等的缘故.极点上,一年中在极昼期太阳高度在0o到23.5o间变化.极点上所见的太阳高度与太阳直射点纬度数相等.如：若太阳直射21°N,则北极点上看到的太阳高度为21°.2、赤道：赤道上总是6点日出18点日落,一年中,正午太阳高度在90°和66.5°间变化.3、始昼纬度与该日太阳直射点纬度互余.太阳高度日变化特点是0点日出,24点日落,正午太阳高度为直射点纬度数的两倍.4、处于极昼期的地点（除该日极昼的地点）.处于极昼期的地点太阳高度日变化特点是一天中太阳都在地平线以上,非极点地区表现为斜升斜落,一天中最小的太阳高度大于0°,其大小等于当地纬度与极昼最低纬度大小之差；这些地点中最大的正午太阳高度小于47°（非极圈）高中地理必修一地球的运动（十）: 高一地理必修一第三节地球的运动答案对地球自转描述正确的是A绕假想的地轴运动,时快时慢 B除极点外地球包面个点自转角速度匀为1小时15度 C自转方向为逆时针 D地轴的延伸方向,正好指向北极星B除极点外地球包面个点自转角速度匀为1小时15度高一地理地球的运动地球运动的地理意义第 11 页共 11 页。
24地球概论日食和月食的过程3
日地距离变动于 147 100 000km（近日点）与 152 100 000km
（远日点）之间。
因此，日食限和月食限的大小也在变化着。
◆决定日月食限大小的条件
— 黄白交角；日地距离；月地距离
◆ 对于日食限：
当黄白交角、月地距离和日地距离都最大时，日食限最小； 反之，当三者都最小时，日食限最大.
◆ 对于月食限：
• • • • •
3.日月食的周期
◆ ◆ ◆ ◆ 朔望月—29.5306日 食年—346.6200日 交点月—27.2122日 近点月—27.5546日 = = = = 223个朔望月 19个食年 242个交点月 239个近点月 × × × × 29.5306日 = 346.6200日= 27.2122日 = 27.5546日 = 6585.32日 6585.78日 6585.35日 6585.55日
— 经历一个沙罗周期后，日、月、黄白交点三者相对位置及 月地距离远近，长度相同； — 一个沙罗周期内，大体上有相同次数和种类的日、月食； — 每一次日月食，都要在一个沙罗周期后重复出现。
1972.1.16 的日环食 1990.1.27 某时某地重现一次 2008.2.7 某时某地重现一次
—沙罗周期的缺陷
2.日食限和月食限
◆日食限
朔日（日月相合），日月两轮相切时，黄白交点到日轮中心的一段黄经差 （ △ ），叫日食限
◆月食限—
望日(日月相冲)，地球本影截面与月轮相切时，黄白交点到日轮中心的一段 黄经差（ △ ）， 叫月食限
59′/日
12°10′/日
◆决定日月食限大小的条件
p148
— 黄白交角； 愈大——日月食限愈小 — 日地距离； 愈大——月轮的视半径愈小，日月食限愈小 — 月地距离 愈大——日轮的视半径愈小，日食限愈小； 但地影截面的视半径却增大，则月食限变大 黄白交角变动于4°59′－ 5°18′； 月地距离变动于363 300km（近地点）与405 500km（远地点）之间；
国内几个日照分析软件的计算误差对比研究概要
国内几个日照分析软件的计算误差对比研究（中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所,北京100013）【摘要】本文针对国内日照分析软件实际应用中计算结果存在一定的误差，使用SUNLIGHT、天正和众智日照分析软件进行了较为深入的对比分析，初步得出了造成日照分析误差的几个重要来源，如太阳方位计算误差，计算精度造成的误差和日照分析结果后处理方面造成的误差。
本文除深入对比剖析原因外还给出了相应的改进建议，对解决国内目前日照分析计算误差问题，更好的促进日照分析软件的良性发展和进一步推广应用具有一定的参考价值。
【关键词】计算机应用；日照分析；多点分析；平面等时线【中图分类号】TP391.72 【文献标识码】A1前言20世纪80年代，日照分析开始采用计算机辅助设计，最初主要采用计算机绘制阴影图和日照等时线，随着CAD技术的普及，国内设计部门较多地应用以Autodesk公司的AutoCAD 软件作为支撑平台二次开发出的建筑日照软件。
但是其具有很多局限性，首先受制于国外图形平台，应用开发存在众多限制，最终用户使用要涉及平台正版问题，AutoCAD二维图形平台对于三维建模、三维观察浏览和后期效果表现方面目前也不尽人意。
目前国内主要的几家日照分析软件都通过了建设部验收和国家建筑工程质量监督检验中心试验检测，但在日照分析软件实际应用中发现使用不同日照分析软件的计算结果可能存在一定范围内的误差，如果用户使用的日照分析软件和规划审批部门使的软件不同，可能在审批校核中出现计算结果存在误差而无法通过审批的问题。
PKPM SUNLIGHT是基于完全自主知识产权的三维图形平台PKPM3D的日照分析软件，是国家建筑工程质量监督检验中心指定使用的检测工作应用软件，主要用于建筑日照的检测测算、评估和鉴定工作。
本文使用SUNLIGHT软件4.2版和天正日照分析软件7.5版、众智日照分析软件8.1版的分析计算结果进行了较为深入的对比分析，通过大量实例的比较计算，验证了目前国内几个主要的日照分析软件其计算结果可能会存在一定误差，其结果误差范围可能为1～5分钟，本文对误差原因从日照计算太阳方位计算、分析计算精度到结果计算后期处理方法等多个方面对计算产生误差的原因进行了分析研究，并得出了初步的分析结论。
太阳位置计算
第24章太阳位置计算[许剑伟于家里 2008-3-30下午]一、低精度计算:当计算精度要求为0.01度,计算太阳位置时可假设地球运动是一个纯椭圆，也就说忽略月球及行星摄动,计算表达如下。
设JD是儒略日数,可以用第7章表述的方法计算。
T为J2000起算的儒略世纪数:T = (JD-2451545.0)/36525计算时要保留足够的小数位数,5位小数是不够的(除非所需的太阳黄经的精度要求不高),注意,T表达为儒略世纪数,所以T误差0.00001相当于0.37日。
接下来,太阳几何平黄经：Lo = 280°.46645 + 36000°.76983*T + 0°.0003032*T^2 （Date平分点起算）太阳平近点角: M = 357°.52910 + 35999°.05030*T - 0°.0001559*T^2 -0°.00000048*T^3地球轨道离心率： e = 0.0 - 0.000042037*T - 0.0000001236*T^2太阳中间方程：C = +(1°.914600 - 0°.004817*T -0°.000014*T*T) * sin(M)+(0°.019993 - 0°.000101*T) * sin(2M)+ 0°.000290*sin(3M)那么，太阳的真黄经是：Θ = Lo + C真近点角是： v = M + C日地距离的单位是"天文单位",距离表达为：R = 1.000001018 (1-e^2) / (1+e*cos(v)) ……24.5式式中的分子部分的值变化十分缓慢。
它的值是:0.9997190 1800年0.9997204 1900年0.9997218 2000年0.9997232 2100年太阳黄经Θ可由上述的方法算出,它是Date黄道分点坐标中的真几何黄经,需通过计算地心坐标星体位置也可算出。
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第24章太阳位置计算[许剑伟于家里 2008-3-30下午]一、低精度计算:当计算精度要求为0.01度,计算太阳位置时可假设地球运动是一个纯椭圆，也就说忽略月球及行星摄动,计算表达如下。
设JD是儒略日数,可以用第7章表述的方法计算。
T为J2000起算的儒略世纪数:T = (JD-2451545.0)/36525计算时要保留足够的小数位数,5位小数是不够的(除非所需的太阳黄经的精度要求不高),注意,T表达为儒略世纪数,所以T误差0.00001相当于0.37日。
接下来,太阳几何平黄经：Lo = 280°.46645 + 36000°.76983*T + 0°.0003032*T^2 （Date平分点起算）太阳平近点角: M = 357°.52910 + 35999°.05030*T - 0°.0001559*T^2 -0°.00000048*T^3地球轨道离心率： e = 0.016708617 - 0.000042037*T - 0.0000001236*T^2太阳中间方程：C = +(1°.914600 - 0°.004817*T -0°.000014*T*T) * sin(M)+(0°.019993 - 0°.000101*T) * sin(2M)+ 0°.000290*sin(3M)那么，太阳的真黄经是：Θ = Lo + C真近点角是： v = M + C日地距离的单位是"天文单位",距离表达为：R = 1.000001018 (1-e^2) / (1+e*cos(v)) ……24.5式式中的分子部分的值变化十分缓慢。
它的值是:0.9997190 1800年0.9997204 1900年0.9997218 2000年0.9997232 2100年太阳黄经Θ可由上述的方法算出,它是Date黄道分点坐标中的真几何黄经,需通过计算地心坐标星体位置也可算出。
要取得Date黄道坐标中太阳的视黄经λ，还应对Θ进行章动修正及光行差修正。
如果精度要求不高,可用下式修正:Ω = 125°.04 - 1934°.136*Tλ = Θ - 0°.00569 -0°.00478*sin(Ω)某此时候,我们需要把太阳黄经转到J2000坐标中,在1900-2100年范围内可利用下式进行: Θ2000 =Θ - 0°.01397*(year-2000)如果还想取得更高的转换精度(优于0.01度),那么你可以使用第25章的方法进行坐标旋转。
Date黄道坐标中的太阳黄纬不超过1".2，如果对精度要求不是很高，可以置0。
因此，太阳的地心赤经α及赤纬δ可以用下式(24.6式,24.7式)计算，式中ε是黄赤交角(由21章的21.2式计算)。
tanα = cosεsinΘ / cosΘ ……24.6式sinδ = sinεsinΘ ……24.7式如果要想得到太阳的视赤经及赤纬,以上二式中的Θ应换为λ，ε应加上修正量：+0.00256*cos(Ω)[译者注]:实际上就是对Θ补上黄经章动及光行差,ε补上交角章动后再转到赤道坐标中。
也可在赤道坐标中补章动及光行差,但公式不同。
公式24.6当然可以转为：tan(α) = cos(ε)*tan(Θ)，接下来,我们要注意α与Θ应在同一象限。
然而,如果你使用计算机语中有ATN2函数(C语言是atan2)，那最好保持24.6式不变，这样就可直接利用ATN2函数算出α,即：α = ATN2( cos(ε)*sin(Θ),cos(Θ) )例24.a——计算1992-10-13,0点,即力学时TD=JDE 2448908.5时刻的太阳位置。
我们算得:T = -0.072183436Lo= -2318°.19281 = 201°.80719M = -2241°.00604 = 278°.99396e = 0.016711651C = -1°.89732Θ= 199°.90987 = 199°54' 36"R = 0.99766Ω= 264°.65λ= 199°.90897 = 199°54' 32"εo= 23°26'24".83 = 23°.44023 (由21章的21.2式算得)ε= 23°.43999α视= -161°.61918 = +198°.38082 = 13h.225388 = 13h 13m 31s.4δ视= -7°.78507 = -7°47' 06"使用VSOP87行星理论计算出的的正确值是：(请与上面的结果做一下比较)Θ= 199°54' 26".18λ= 199°54' 21".56β= +0".72R = 0.99760853α视= 13h 13m 30s.749δ视= -7°47' 01".74二、高精计算在Bretagnon和Simon的书中给出一种计算太阳黄经的方法,其精度可以满足大部分应用.用他们的方法得到0—2800年的精度是0.0006度(2".2),-4000到+8000的精度是0.0009度(3".2),且计算时仅用到49个周期项。
有一个精度很高的,高达0.01角秒的方法,就是用31章要讲到的VSOP87理论进行计算,但对于地球,该理论用了2425个周期项(1080个黄经周期项,348个黄纬周期项,997个距离周期项)。
显然这么的数量无法复制到本书,因此我们只从VSOP87中取出一些主要项(详见附录II),利用它计算得到的太阳位置在-2000到6000年范围内精度是1"。
计算步骤如下:使用附录II的地球数据,可计算出给定时刻的日心黄经L、黄纬B及距离R,具体详见第31章。
别忘了,时间τ是JDE 2451545.0(即J2000.0)起算的儒略千年数,而不是世纪数,最后得到的结果L和B是弧度单位。
要取得地心黄经Θ及黄纬β,应按下式计算：Θ = L + 180°, β=-B转换到FK5系统。
太阳黄经Θ及黄纬β是P.Bretagnon的VSOP行星理论定义的动力学黄道坐标。
这个参考系与标准的FK5坐标系统(详见20章)仅存在很小的差别。
可按以下方法把Θ、β转换到FK5坐标系统中,其中T是J2000起算的儒略世纪数,或T=10τ。
先计算λ' = Θ - 1°.397*T - 0°.00031*T^2接下来Θ及β的修正量是:ΔΘ = -0".09033 ……24.9式Δβ = +0".03916*( cos(λ') - sin(λ') )仅在需要很精确计算时才进行这个修正。
如果使用附录II中提供的被削减了一些项的VSOP87,那么此项修正可省略。
********译者注：VSOP动力学的黄道与FK5黄道有一点小差别,所以作以上修正。
J2000.0动力学黄道和FK5黄道或赤道可以均可看作惯性系。
这两种参考系存在小量差别。
J2000.0的VSOP黄道与J2000.0的FK5黄道存在一个很小的夹角 E = 0".0554左右，VSOP黄道经过FK5黄道的升交点为N，N在春风点西侧135度。
根据以上说明，易得VSOP的Date黄道与FK5的Date黄道的变换关系：Δβ=0.0554*sin(Θ+135-p)，（式中p是Date黄道上的岁差）……24.E1式由于两个黄道之间的夹角很小,Δβ也可看作在春分点处两道的垂直距离（看作直线AB），设Date赤道与两黄道交于分别交于A、C，这样三角形ABC直角小三角形，B角是90度，于是有：Θ=0时，AB = Δβ = 0".0554*sin(135-p)易得两个春风点相差，ΔΘ=AB/tan(ε)ε可值为常数23.44度，那么ΔΘ=0".1278*sin(135-p) ……14.E2式当计算的时间跨度不大时(如几百年)，p取0即可,那么ΔΘ=0".09035实际上,原文的λ' = Θ - p代入24.E1式得：Δβ = +0".03916*( cos(λ') - sin(λ') )**********太阳的视位置。
到止,我们得到的太阳黄经Θ是Date黄道分点坐标的真几何黄经。
要取得视黄经λ,还应加上精确的黄经章动及光行差。
章动处理：根据第21章算出ΔΨ,并加到Θ中即可。
太阳地心黄经光行差修正项是: -20".4898/R ……20.10式式中R是日地距离(天文单位)。
分子是光行差常数(K=20".49552)乘以a*(1-e^2)，与24.5式的分子相同。
因此24.10中的分子中其实是一个缓慢变化的数,在0年是20".4893,在+4000年是20".4904。
但重要的是,24.10式本身不是一个严格的准确的表达式，因为它是假设地球轨道是不受摄动的标准椭圆。
当受到摄动是,月球的摄动可引起0".01的误差。
当需要进行高精度计算时(比使用附录II计算精度要求更高时),可用以下方法进行光行差修正。
找个太阳黄经的修正参数Δλ(单位是角秒/日),光行差修正量为:-0.005775518*R*Δλ式中的R同上述的,是日地距离,单位是天文单位。
常数部分是1个距离单位的光行时间，单位是"日",(=8.3分)。
在章动与光行差修正之后,我们就得到了太阳的视黄经λ。
太阳的视黄经λ及视黄纬β可以由12.3式及12.4式转换为视赤经α及视纬δ,式中ε是真黄赤交角,含交角章动Δε。
太阳的地心黄经修正用的参数Δλ,单位是角秒/日,在J2000黄道坐标中,可由下页的公式计算,式中τ是J2000.0起算的儒略千年数,正弦内的角度的单位是度。
表达式中,仅保留了几个主要的周期项,因此结果不很严格,但Δλ最多只有0".1误差,用于光行差修正,误差只有0".001。
如果某些其它应用中,Δλ须是在Date黄道中的,则应把常数项3548.193换为3548.330Δλ的计算式J2000坐标, τ是J2000.0起算的儒略千年数, sin()的角度量的单位是度Δλ = 3548.193+ 118.568 sin( 87.5287 + 359993.7286τ )+ 2.476 sin( 85.0561 + 719987.4571τ )+ 1.376 sin( 27.8502 +4452671.1152τ )+ 0.119 sin( 73.1375 + 450368.8564τ )+ 0.114 sin( 337.2264 + 329644.6718τ )+ 0.086 sin( 222.5400 + 659289.3436τ )+ 0.078 sin( 162.8136 +9224659.7915τ )+ 0.054 sin( 82.5823 +1079981.1857τ )+ 0.052 sin( 171.5189 + 225184.4282τ )+ 0.034 sin( 30.3214 +4092677.3866τ )+ 0.033 sin( 119.8105 + 337181.4711τ )+ 0.023 sin( 247.5418 + 299295.6151τ )+ 0.023 sin( 325.1526 + 315559.5560τ )+ 0.021 sin( 155.1241 + 675553.2846τ )+ 7.311τsin( 333.4515 + 359993.7286τ )+ 0.305τsin( 330.9814 + 719987.4571τ )+ 0.010τsin( 328.5170 +1079981.1857τ )+ 0.309τ^2 sin( 241.4518 + 359993.7286τ )+ 0.021τ^2 sin( 205.0482 + 719987.4571τ )+ 0.004τ^2 sin( 297.8610 +4452671.1152τ )+ 0.010τ^3 sin( 154.7066 + 359993.7286τ )τ的系数为359993.7、719987或1079981的周期项,与地球离心率相关。