如何计算太阳能高度角?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/01 03:26:05
如何计算太阳能高度角?
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如何计算太阳能高度角?
如何计算太阳能高度角?

如何计算太阳能高度角?
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+cos 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+cosφ 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).
  举两个例子来说明正午太阳高度角的计算:
  例一:计算夏至日南回归线上的正午太阳高度角.
δ=23°27',φ=-23°27'
  H=90°-(δ-φ)
  =90°-[23°27'-(-23°27')]
  =43°06'
  故夏至日南回归线上正午太阳高度角是43°06'.
  例二:计算春分日北极圈上的正午太阳高度角.
δ=0°,φ=66°33'
  H=90°-(φ-δ)
  =90°-(66°33'-0°)
  =23°27'
  故春分日北极圈上正午太阳角是23°27'.