太阳直射角度计算公式原理
一天中太阳入射角变化及其计算方法
太阳入射角变化规律及其计算方法地面上，以向东为x+,向北为y+,向上为z+,纬度为\theta,天球半径取为1，则北极星位置是(0,cos(\theta),sin(\theta)).以北极星为y1+方向，仍然以向东为x1+方向，那么，x,y,z与x1,y1,z1的换算关系为x1=x,y1=cos(\theta)y+sin(\theta)z,z1=cos(\theta)z-sin(\theta)y.太阳在一天的t时刻（以太阳日为单位，0:00点为0）的x1,y1,z1坐标为,(cos(\alpha)*cos(2\pi*t-0.5\pi),sin(\alpha),cos(\alpha)*sin(2\pi*t-0.5\p i)),化为x,y,z得x=cos(\alpha)*cos(2*\pi*t-0.5*\pi)y=cos(\theta)*sin(\alpha)-sin(\theta)*cos(\alpha)*sin(2*\pi*t-0.5\pi)z=cos(\theta)*cos(\alpha)*sin(2*\pi-0.5*\pi)+sin(\theta)*sin(\alpha)入射角=arccos（z)阳光辐射度与入射方向和板的垂线夹角的余弦成正比，因为余弦值在0 ± 15 °范围内变化较小，所以光伏板设计时其倾角可在15 °范围内调节。
太阳方位角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，向西逐渐变大，向东逐渐变小，直到在正北方合在±180°。
太阳方位角的变化一天中，太阳升起时的方位角为-180°~0°，落下时的方位角为0°~180°，正午时北回归线以北地区为0°，南回归线以南地区为180°，热带（南北回归线之间）太阳直射点以北为0°，以南为180°。
正午太阳高度角计算公式
正午太阳⾼度⾓计算公式正午太阳⾼度⾓计算公式：h=90°-|φ-δ|。
假设春分⽇某时刻太阳直射(0°，120°E)这⼀点，120°E 经线上各点都是正午。
对于(0°，120°E)这点来说，它离太阳直射点的纬度距离是0°，它的太阳⾼度⾓就是90°。
太阳⾼度⾓公式⼀般时间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（与太阳直射点纬度相等）以δ表⽰，观测地地理纬度⽤φ表⽰（太阳⾚纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负），地⽅时(时⾓)以t 表⽰，有太阳⾼度⾓的计算公式：sinh=sin φsin δ+cos φcos δcost正午时间⽇升⽇落，同⼀地点⼀天内太阳⾼度⾓是不断变化的。
时⾓是以正午12点为0度开始算，每⼀⼩时为15度。
即14点和10点分别为30度和-30度。
⽇出⽇落时⾓度都为0，正午时太阳⾼度⾓最⼤（90°），时⾓为0，以上的公式可以简化为：sinh=sin φsin δ+cos φcos δ由两⾓和与差的三⾓函数公式，可得sinh=cos(φ－δ)因此，对于太阳位于天顶以北的地区⽽⾔，h=90°－(φ－δ)；对于太阳位于天顶以南的地区⽽⾔，h=90°－(δ－φ)；⼆者合并，因为⽆论是(φ－δ)还是(δ－φ)，都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差，不会是负的，因此都等于它的绝对值，所以正午太阳⾼度⾓计算公式：h=90°-|φ-δ|具体计算：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。
对于(0°，120°E)这点来说，它离太阳直射点的纬度距离是0°，它的太阳⾼度⾓就是90°。
另外⼀个观测点，（1°N ，120°E ）与太阳直射点的纬度差为1°此时，这⼀点的太阳⾼度⾓为89°（根据上⾯的公式h=90°-|φ-δ|）。
太阳高度角的计算
太阳高度角的计算1.某地某时的太阳高度角(α)=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)。
(注:北纬为正，南纬为负)如宁波(30°N)夏至日的太阳高度为:90°-(30°-23.5°)=83.5°；北京(40°N)冬至日的太阳高度为:90°-[40°-(-23°)]=26.5°;赤道春分日的太阳高度为:90°-(0°-0°)=90°;赤道冬至日的太阳高度为:90°-[0°-(-23.5°)]=113.5°,当太阳高度(α)＞90°时，则太阳高度应为180°-α，即为当地的太阳高度，因此赤道冬至日的太阳高度为:180°-113.5°=66.5°。
直射点的纬度＝1/2×（出现极昼的点最大的太阳高度＋该点最小的太阳高度）注：出现极昼时：①极点的最大的太阳高度＝该点最小的太阳高度②刚出现极昼的点最小的太阳高度=02.太阳直射点纬度=arcsin(sin23.5×sin到春分或秋分的天数）注:夏半年是到春分的天数，冬半年是到秋分的天数，夏半年为北纬，冬半年为南纬，arcsin 是反正弦函数，计算器上通常用sin的负一次方表示。
则太阳高度角=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度）如7月9日武汉，距春分110天，太阳直射纬度=arcsin(sin23.5×sin110)=北纬22度，当地纬度为北纬30度，所以7月9日武汉正午太阳高度角为90-（30-22）=82度太阳直射点的移动在一年中并不是匀速的，而是靠近赤道时快，靠近回归线时慢，这也是我国大多数地方冬夏长，春秋短的原因。
另一方法就是，找一竖直于地面的物体，量出物体长度和影长，则太阳高度角=arctan(物体长/影长），arctan是反正切函数，计算器上通常用tan的负一次方表示。
正午太阳高度角计算公式
正午太阳高度角计算公式正午太阳高度角计算公式：h=90°-|φ-δ|。
假设春分日某时刻太阳直射(0°，120°E)这一点，120°E经线上各点都是正午。
对于(0°，120°E)这点来说，它离太阳直射点的纬度距离是0°，它的太阳高度角就是90°。
太阳高度角公式一般时间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（与太阳直射点纬度相等）以δ表示，观测地地理纬度用φ表示（太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正，南纬为负），地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：sinh=sinφsinδ+cosφcosδcost正午时间日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。
时角是以正午12点为0度开始算，每一小时为15度。
即14点和10点分别为30度和-30度。
日出日落时角度都为0，正午时太阳高度角最大（90°），时角为0，以上的公式可以简化为：sinh=sinφsinδ+cosφcosδ由两角和与差的三角函数公式，可得sinh=cos(φ－δ)因此，对于太阳位于天顶以北的地区而言，h=90°－(φ－δ)；对于太阳位于天顶以南的地区而言，h=90°－(δ－φ)；二者合并，因为无论是(φ－δ)还是(δ－φ)，都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差，不会是负的，因此都等于它的绝对值，所以正午太阳高度角计算公式：h=90°-|φ-δ|具体计算：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。
对于(0°，120°E)这点来说，它离太阳直射点的纬度距离是0°，它的太阳高度角就是90°。
另外一个观测点，（1°N，120°E）与太阳直射点的纬度差为1°此时，这一点的太阳高度角为89°（根据上面的公式h=90°-|φ-δ|）。
春分太阳高度角计算公式
春分太阳高度角计算公式春分这一天，太阳直射赤道，对于咱们研究太阳高度角的计算公式来说，可是个挺重要的时刻。
先来说说啥是太阳高度角。
简单来讲，太阳高度角就是太阳光线与地平面的夹角。
在春分这一天，由于太阳直射赤道，所以全球各地的太阳高度角计算有一定的规律。
那春分太阳高度角的计算公式是啥呢？一般来说，用 90 度减去当地纬度与赤道纬度（也就是 0 度）的差值。
比如说，咱在北京，北京的纬度大概是北纬 40 度。
那春分这一天北京的太阳高度角就是 90 度减去 40 度，等于 50 度。
我还记得有一次春分的时候，我带着学生们到操场上做实验。
那天阳光正好，微风不燥。
我们准备了简单的测量工具，想实地测一测太阳高度角。
孩子们特别兴奋，叽叽喳喳地讨论着。
我们先找了一个平坦的地方，把测量工具摆好。
有的孩子负责记录数据，有的孩子负责观察角度。
有个小家伙特别认真，眼睛紧紧盯着测量仪，生怕错过了一点变化。
结果出来的时候，大家都特别好奇，和我们用公式计算出来的结果一对比，虽然有一点点误差，但大体上还是很接近的。
这让孩子们真切地感受到了知识的力量，也让他们对太阳高度角的概念理解得更深刻了。
再来说说这个公式的应用。
知道春分太阳高度角的计算公式，对于很多方面都有帮助。
比如在建筑设计中，设计师可以根据当地春分的太阳高度角来确定房屋的朝向和窗户的大小，保证室内有足够的采光。
在农业生产中，农民伯伯也能根据这个来合理安排农作物的种植和生长。
比如有些农作物需要充足的阳光，那在春分这一天，根据太阳高度角就能知道哪些地方更适合种植这些作物。
还有在地理教学中，这个公式可是重点中的重点。
老师得让学生们理解透彻，不仅要会计算，还要知道背后的原理。
总之，春分太阳高度角的计算公式虽然看起来简单，但它的作用可大着呢。
咱们掌握了这个，就能更好地理解太阳和地球之间的关系，也能在生活中运用这些知识，让我们的生活更加科学、更加美好。
希望大家都能把这个公式牢记在心，说不定啥时候就能派上用场啦！。
太阳辐射角的简易计算公式
太阳辐射角的简易计算公式太阳辐射角是指太阳光线与地面垂直线之间的夹角，它对于太阳能的利用和建筑设计都具有重要的意义。
在太阳能利用中，太阳辐射角的大小直接影响太阳能电池板的接收效率，而在建筑设计中，太阳辐射角则决定了建筑物的采光和遮阳效果。
因此，了解太阳辐射角的计算方法对于太阳能利用和建筑设计都是非常重要的。
太阳辐射角的计算公式可以通过几何学的方法来推导。
在地球上的任意一点，太阳光线可以看作是来自于一个无限远处的点光源，因此可以用几何学的方法来计算太阳辐射角。
假设太阳光线与地面的交点为A，太阳光线与地面垂直线的交点为O，地球表面的点为P。
则太阳辐射角θ可以通过以下公式进行计算：cosθ = sinφ sinδ + cosφ cosδ cos(ω)。
其中，φ表示地点的纬度，δ表示太阳的赤纬，ω表示太阳时角。
太阳的赤纬δ可以通过以下公式计算：sinδ = sinε sin(23.45°) + cosε cos(ω) cos(23.45°)。
其中，ε表示地球的轨道倾角，通常取为23.45°。
太阳时角ω可以通过以下公式计算：ω = 15 (t 12)。
其中，t表示当地的真太阳时。
真太阳时可以通过当地的标准时加上时差来计算。
通过上述公式，我们可以计算出任意地点在任意时间的太阳辐射角。
这对于太阳能电池板的安装和建筑物的设计都具有重要的意义。
在太阳能电池板的安装中，我们可以根据太阳辐射角的大小来确定太阳能电池板的安装角度，以使其能够最大程度地接收太阳能。
在建筑物的设计中，我们可以根据太阳辐射角的大小来确定建筑物的朝向和窗户的设计，以最大程度地利用太阳能，同时减少室内的热量和紫外线辐射。
除了以上的简易计算公式外，我们还可以通过一些专业的软件来计算太阳辐射角。
这些软件可以根据地点的经纬度、日期和时间来计算太阳辐射角，同时还可以考虑到地形和建筑物的遮挡情况，从而得到更加精确的太阳辐射角数据。
正午太阳高度角测量活动方案
正午太阳高度角测量活动方案一、方案名称正午太阳高度角测量活动方案二、测量目的1. 通过实际操作，深入理解正午太阳高度角的概念及其在生活中的意义。
2. 提高团队协作能力和科学探究精神，感受自然科学的魅力。
三、测量原理1. 正午太阳高度角的计算公式：H = 90° - φ - δ ，其中H为正午太阳高度角，φ为当地地理纬度，δ为太阳直射点的纬度。
2. 当太阳直射点位于当地所在半球时，δ取正值；反之，取负值。
四、测量地点选择1. 选择开阔、无遮挡的场地，如学校操场、广场等。
2. 场地周围最好有标志性建筑物或固定的测量参照点，以便准确测量和记录。
五、测量工具准备1. 直杆：一根长度适中（例如2米左右）、垂直性好的直杆。
2. 量角器：用于测量直杆影子与地面的夹角。
3. 皮尺：测量直杆的长度和影子的长度。
4. 记录表格：用于记录测量时间、直杆长度、影子长度等数据。
5. 指南针：确定方向，找到正南方向，以确保测量是在正午时分进行。
六、实施步骤1. 测量前准备(1) 在选定的测量地点，将直杆垂直插入地面，确保直杆稳固。
(2) 使用指南针确定正南方向，在直杆正南方向的地面上做一个标记，以便测量影子的长度。
(3) 安排专人负责记录数据，包括日期、测量开始时间、天气状况等基本信息。
2. 正午时分测量(1) 接近正午时，开始密切观察直杆影子的变化。
当影子最短时，即为正午时分。
(2) 迅速使用皮尺测量直杆影子的长度，并记录下来。
(3) 使用量角器测量直杆影子与地面的夹角，这个夹角就是我们要计算正午太阳高度角所需的关键数据，同样做好记录。
3. 数据处理(1) 根据测量得到的直杆长度和影子长度，利用三角函数关系（tanH = 直杆长度 / 影子长度）计算出正午太阳高度角的近似值。
(2) 将计算得到的值与根据日期查询到的太阳直射点纬度，代入正午太阳高度角计算公式进行验证和修正。
4. 多次测量与结果分析(1) 在不同日期、不同季节进行多次测量，以获取更全面的数据。
太阳光线与地面的夹角
太阳光线与地面的夹角公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]太阳光线与地面的夹角H=90°-│α(+/-)β│α是代表当地地理纬度β是代表太阳直射点地理纬度(+/-)是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球：如果在同一半球就是-；在南北两个半球就是+如：我有一个多层房子，三楼。
但是南面有高层建筑，现在看不遮光，夏天太阳入射角度高，冬天低，我怕到了冬天就开始遮光了，所以想请问各位青岛的太阳入射角度最低是在什么时候，是多少，北半球太阳高度最小的时间都是冬至日（12月22）他的大小有个公式，即用90减你所在地方的纬度（青岛的纬度是北纬36度）和太阳直射点地理纬度即南回归线（南纬度）之间的纬度差（度），H=90°-(36+°。
答案是度。
只要冬至这一天不遮，那就没有问题！正午太阳高度角的计算及应用作为地球运动的结果，正午太阳高度角的变化深刻影响着人类的生产、生活，成为高考考查的重点，主要考查学生的空间思维能力和知识应用能力。
近几年上海、广东及江苏大综合卷都有所体现。
该类试题取材于人类生产、生活，突出考查学生运用地理基本原理、规律的能力，同时能进行科际的综合，代表高考命题方向——以能力立意，培养学生的创新思维能力。
因此在高三复习中应予以高度重视。
●难点磁场图3—1表示某地正午太阳高度和月降水量的变化。
读图回答1～2题。
（2000年山西综合卷）1.★★★★★该地纬度可能为（）°N～23°26′N之间°S～23°26′S之间°N或22°S°30′N或40°30′S2.★★★★★该地气温及降水特征是（）A.终年高温多雨B.夏热少雨，冬温多雨C.冬温少雨，夏热多雨D.夏热多雨，冬季寒冷干燥3.★★★★★如图3—2所示的日期，下列地点：北京（39°54′N），新加坡（1°N），汕头（23°26′N），海口（20°N），正午太阳高度角从大到小排列正确的是（）A.新加坡、海口、汕头、北京B.北京、汕头、海口、新加坡C.汕头、海口、北京、新加坡D.汕头、海口、新加坡、北京近年来，我国房地产业发展迅速，越来越多的居民乔迁新居，居住条件和环境显着改善。
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太阳直射角度计算公式原理
太阳直射角度计算公式：H（正午太阳高度角）=90度-（已知角度+或-23度26分），同半球相减，不同半球相加。
从太阳直射点地（此处为90°）所在纬度向南北递减，减少的度数等于当地地理纬度与直射点纬度之差（一南纬、一北纬地区的差，为其数值之和）。
由于太阳直射点在南北回归线之间移动，所以原理是：
1、在回归线之间的地区，一年有两次太阳直射机会，此时正午太阳高度最大，为90°。
太阳直射南北回归线时出现极小值。
其中除赤道两个极小值都是最小值外，其它地区以太阳直射另一半球回归线时最小。
2、在回归线之外的地区，可含南北回归线，在太阳直射本半球回归线时最大，直射另一半球回归线时最小。
例如，北京约在北纬40°，在北半球夏至，太阳直射北回归线，此时这里的正午太阳高度最大，约为73.5°；在冬至，太阳直射南回归线，此时这里的正午太阳高度最小，约为26.5°。
因为地球的公转致使一年内太阳在地球的直射点在南北回归线
之间往复一次。
以北半球北回归线穿过的地区为例：一年中当太阳光直射北回归线时，正值我国北方的夏至节气，正午太阳在头顶正上方，即太阳高度角为90°，为一年中的最大值；当太阳光直射南回归线时，正值我国北方的冬至节气，此时的太阳高度角为23.5°，为一
年之中的最小值。
总之，是由于地球的公转导致的太阳高度角的变化和一年四季的划分。