太阳高度角计算公式(一天24小时中太阳的位置)
高中地理——每天聊一个话题(太阳视觉运动、太阳高度角、当地时间)。
学习点
1、太阳的表观运动轨迹。
在不同的季节,太阳的视运动轨迹 不同,日出日落的方位也不同。以北半球 为例,日出日落方向是:
夏半年 (春分-夏至-秋分):东北日出,西北日落;
冬半年 (秋分-冬至-春分):东南日出,西南日落;
春分/秋分 :日出正东,日落正西。
此外,还有以下三条规则。
南半球 的日出和日落方向与北半球相同。
太阳在北半球 的明显运动轨迹向南移动。
南半球 "s太阳根据其运动轨迹向北移动。
图1太阳的表观运动轨迹。
2.正午太阳的高度角。
正午太阳高度角 指正午阳光与地平面的夹角,计算公式为:
||
其中为正午太阳的高度角,为观测者的纬度,为太阳直射点的纬度。
注意: -代表观察者与太阳直射点之间的“纬度差 ” ”,遵循“同减异加 ”的计算方法,即当观察者与太阳直射点位于同一个半球时,采用减法;当在不同的半球时,使用加法。
图2正午太阳高度角示意图。
例子
44.下图显示了中国某个地方夏至和冬至的太阳表观运动轨迹。0是观察者的位置,a、b、c和d是地平面的四个方位,e和f是太阳中午的位置,还有EOCA.
在(1) ,的甲、乙、丙和丁中,南方是_ _ _ _。
(2) 点的纬度是_ _ _ _ _ _。
在(3) ,的某一天,当O点的正午太阳高度角为66 34,日落时间为北京时间18:16时,太阳直射点的纬度为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。
答案是:(1)a(2)23 26n(3)0;116东
(1)精讲精析:(1)分析太阳视运动轨迹。 中国位于北半球,所以太阳的表观轨迹向南倾斜;图中太阳的视在运动轨迹向右(A点方向)倾斜,所以A点代表南方。
(1)(2)分析O点的纬度。 埃欧ca,意思是太阳中午在o点的高度角是90。E点太阳的视在运动轨迹是O点东北日出,西北日落,所以E点太阳的视在运动轨迹是夏至。正午太阳的高度角=90-|当地纬度-太阳直射点的纬度。夏至,当太阳直射点纬度为23 26n,当地纬度也为23 26n时,中午太阳高度角为90-| 23 26n-23 26n |=90,满足EOCA,即o。
(3)根据地方时,计算经度。 太阳高度角=90-|当地纬度-直射太阳光点纬度|,即66 34=90-| 23 26直射太阳光点纬度|,由此可得直射太阳光点纬度为0,即太阳直接指向赤道,此时为春分或秋分;春分或秋分,全球昼夜长短相等,即日出6333.6万,日落.6万;因此,日落时,当地时间为183,336,000,北京时间为183,336,016,北京的经度为120 e,这个地区的当地时间比北京的小,所以在北京的西部,按照“东加西减”,用减法计算经度。这个地方的经度是东经120度(18:16-)4=东经116度。
摘要
根据当地时间计算经度。
这一节的例子比较难,解题思路 如下:根据北半球太阳视运动轨迹的偏转方向确定方位;(2)根据夏至中午太阳高度角和太阳直射点纬度的计算公式,分析夏至太阳高度角为90时O点的纬度;根据正午太阳高度角公式计算太阳直射点的纬度(赤道),分析此时的季节(春分或秋分),进而确定当地时间o
地方时 .从两地的当地时间来看,当地时间值较大的区域位于东部;较小的位于西边;
判断东、西方向 .采用“ 计算经度 ”的计算方法,即东方的经度用加法计算,西方的经度用减法计算。每小时,经度间隔为15(每4分钟,经度间隔为1)。