太阳高度角计算公式的推导

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  • 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.太阳直射纬度以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).

    例如太阳直射在北回归线,即夏至日时,南纬60度的太阳高度H?

    δ=23°27',φ=-60°

    H=90°-(δ-φ)

    =90°-[23°27'-(-60°)]

    =6°33'

    要真正弄明白必须自己先推一遍公式,剩下的都是比较基础的东西了,很容易弄明白,我也是学地理的,现在大二了,有什么不懂M我吧,希望能帮到你!