如何准确地计算太阳直射的角度 ?

作者&投稿:望季 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如何计算某地太阳照射的角度?~

首先你要知道太阳和春分点的角距。太阳约365天回到春分点,每天大约在恒星背景上移动1度,所以你先要知道当天跟上次春分相差多少天,得出太阳跟春分点之间的角距(黄经),取值范围是0-360度。
角距知道之后,就代公式:sin太阳赤纬
=
sin角距
*
sin黄赤交角
,角距和黄赤交角已知,算出的“太阳赤纬”就是太阳在天球上的赤纬坐标,也即太阳直射地球的纬度。出现负数表示直射南半球。
知道太阳直射哪个纬度,就用90-(当地纬度-太阳赤纬),就得出正午太阳高度。

你是指正午太阳高度角吧?
H=90°-两地纬度差。
太阳光线与地面的夹角
H=90°-│α+/-β│
α是当地地理纬度
β是太阳直射点地理纬度
太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置,用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。太阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角,其值在0°到90°之间变化,日出日落时为零,太阳在正天顶上为90°(本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正,蒙气差值取自天文年历)。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,由南向东向北为负,由南向西向北为正,如太阳在正东方,方位角为-90°,在正东北方时,方位为-135°,在正西方时方位角为90°,在正北方时为±180°。
实际上太阳并不总是东升西落,只有在春秋分两天,太阳是从正东方升,正西方落。在北半球,从春分到秋分的夏半年中,太阳从东偏北的方向升(方位角为-90°到-180°之间),在西偏北的方向落(方位角为90°到180°之间);而从秋分到下一年春分的冬半年中,太阳从东偏南的方向升(方位角为-90°到0°之间),在西偏南的方向落(方位角为0°到90°之间)。
太阳高度角与地面的太阳光强弱密切相关。早晚与中午的光强有很大的差异,原因就在于太阳高度角的不同。在晴天条件下,太阳光的强弱与太阳高度角的正弦成正比。因此了解太阳高度角对分析地面的太阳光强、紫外线的强弱有重要的意义。
正午时(指当地真太阳时的正午。不是北京时间的中午12点,也不是地方平时的12点,而是太阳中心正好在子午线上的时间,也即太阳方位角由负值变为正值的瞬间)太阳高度角是一天中太阳高度角的最大值(除极地部分地区外),夏季这个值较大,冬季较小,夏至时最大,冬至时最小。
太阳方位角决定了阳光的入射方向,决定了各个方向的山坡或不同朝向建筑物的采光状况。当太阳高度角很大(比如大于80°)时,太阳基本上位于天顶附近,这时太阳方位角的影响较小。
日梭万年历所显示的日落太阳方位角,指当地观测者所见的太阳中心正好下落到地平线时太阳的方位。其中已对大气的折射作用所产生的蒙气差(约为34’)作了订正,故日落时实际的太阳中心在地平线以下34’。因日出、日落时的太阳方位可近似地看作是关于正南方对称的,故日出时的方位角近似地可看作与日落时的方位角反号(如日落时为120°,则日出时约为-120°)。日出日落方位可以作为判断方向的一个可靠依据。

首先我想告诉你:地理上根本不存在"太阳直射的角度","阳光直射角度"这样的概念!
只有说“太阳高度”“正午太阳高度”的说法,太阳高度就是太阳相对于地平面的高度角。
不知道你所说的"太阳直射的角度","阳光直射角度"是不是就是说的“太阳高度”,如果是继续往下看,如果不是就当我没说。
第一题
第一问应该是90°-(52°-23.5°)=61.5°(正午太阳高度)
第二问还要你把握好角度,不要高度角和方位角同时都正确才能正好看到太阳,而你所说的角度,好像只包括了高度角。
第三问 冬至时,太阳直射南纬23.5°此时漠河的正午太阳高度应该是90°-(52°+23.5°)=14.5°

第二题
这题的确有点难,担不是在地理上难,而是在数学上难。
地理上一般计算的都是正午套样高度,而这个要求计算出每一正点的太阳高度。那就牵扯到立体几何上的东西,计算起来太麻烦。在此我就部一一计算了,如果还有什么需要反驳的可以给我留言。
如果你部知道怎么留言,那就算了~
还有你说这样的问题难道了不少北大地球物理系的高级讲师,我有点不相信。不管有多少时间限制,因为这个不是难题,只是很基本的东西~
不知道难道的是谁?

在地球上任何地点,只要有只表,有根竹竿,一根卷尺,就可知道当地经纬度。但表必须与该国标准时校对。
方法如下:
先算两分日
比如在中国某地,杆影最短时是中午13点20分,且杆长与影长之比为1,则可知该地是北纬45°(tgα=1),东经100°(从120°里1小时减15°,4分钟减1°)
杆长与影长之比需查表求α,这里用了特殊角。
再算两至日
经度的算法不变
纬度在北半球冬至α+23.5°,夏至α-23.5°
在任意一天加减修正值即可。
修正值算法:就是距两分或两至日的天数差乘以94/365.
比如今天是2月17日,与3月22日春分差33天,即太阳直射点在南纬
33×94/365=8.5°
所以今天正午时得到的纬度是(arctgα+8.5)°
tgα= 杆长/影长


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