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科学网-刘杰的博客-关于太阳赤纬,时角 太阳高度角,太阳方位角

 siotutu 2010-04-05
关于太阳赤纬,时角 太阳高度角,太阳方位角

    太阳与地球的相对位置可以用两种方法表达 其一为太阳倾角(赤纬)与时角  其二为太阳高度角与方位角。

   

 

     1.太阳赤纬:太阳入射光与地球赤道之间的角度,由于地球自转轴与公转轴之间的角度基本不变,因此太阳赤纬岁季节不同而周期性的变化。  solar declination

    可查表http://www./~wsanford/exo/sundials/DEC_Sun.html 为四年周期平均值闰年赤纬角度表

     余弦表达形式:

 \delta_\odot = -23.45^\circ \cdot \cos \left [ \frac{360^\circ}{365} \cdot \left ( N + 10 \right ) \right ]

     正弦表达形式:

 \delta_\odot = 23.45^\circ \cdot \sin \left [ \frac{360^\circ}{365} \cdot \left ( N + 284 \right ) \right ]  

     精确表达形式: 

    \ \delta_\odot = \frac{180^\circ}{\pi} \cdot (0.006918 - 0.399912 \cos \gamma + 0.070257 \sin \gamma - 0.006758 \cos 2\gamma + 0.000907 \sin 2\gamma - 0.002697 \cos 3\gamma + 0.00148 \sin 3\gamma)

其中:\gamma = \frac{2\pi}{365} ( N - 1 )          N:自1月1日起计数

    2.太阳时角:当地时间12时为0,前后每隔1小时+15°,例10时与14时均为30°   hour angle

    3.太阳方位角:*方位角-从某点指北方向线起,依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。取0~360

太阳方位角指太阳光线在地面上的投影与当地子午线的夹角,可近似看作是竖立在地面上的直线在阳光下阴影与正南方向的夹角。方位角以正南为零,向西逐渐变大,向东逐渐变小。    solar azimuth

          (β)=arctan[cos(φ)*cos(δ)*sin(h)/{sin(φ)*sin(α)-sin(δ)}].

    4.太阳高度角:太阳光线与地面的夹角            solar elevation angle

          (α)=arcsin{sin(φ)*sin(δ)+cos(φ)*cos(δ)*cos(h)}.

     α太阳高度角  β:太阳方位角     φ:当地纬度   h:时角 

    5.太阳天顶角:太阳光线与地面法线间的夹角与太阳高度角互余    zenith angle  

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