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太阳行度计算公式

2020-07-31 来源:爱问旅游网


1、求由经纬度和时间计算太阳高度角和太阳方位角的公式

问:我现在要用VB。net编一个根据经纬度和时间来计算太阳高度角和方位角的程序,各位大虾能告诉我由经纬度和时间算太阳高度角和方位角的公式吗,不生感激:

最佳答案:

如何得出某地某时的太阳高度角

H当地=90°—纬度差(*同一纬度相减,异纬相加)

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:

sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ cos t

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。日出日落时角度都为0,

正午太阳高度角

正午时太阳高度角最大,时角为0,以上公式可以简化为:

sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ

由两角和与差的三角函数公式,可得

sin h=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|

2、求任何时间下不同纬度太阳高度角的计算公式

最佳答案:

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+sin φ cos δ cos 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+sin φ cos δ

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+0.3656cos

2θ+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〕

3、如何根据一地的两个不同时刻太阳高度角来求当地的地理纬度

请问:如何根据一地的两个不同时刻太阳高度角来求当地的地理纬度?如下图:

\\ /

a \\ /b

----- \\/----------S ,其中角a 与角b 都是太阳高度角;角a=5°,角b=32°,s代表正南方,请求当地的地理纬度?谢谢!

最佳答案:

X+Y=95

X-Y=90-32

最终当地纬度x=76.5N

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