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  • 1 # 使用者1557330348068

    一,我們舉三個特例:

    (1)假設,日期是春秋分正午,太Sunny直射赤道,則可得出結論,兩極極點的太陽高度角為0度,赤道地區為90度。

    當地正午太陽高度角則為:90度-當地維度。而又因為是春秋分日,晝夜等長,故在12小時之內,該地的太陽高度,從0度變化到最大高度,然後又變化到0度。

    我們仍以赤道上某點為例,該點在六小時內,太陽高度由0度,變化到了90度。將其等分,則可得每小時太陽高度角變化15度。

    由此我們不難得出每小時太陽的高度,要得具體時間,可再次進行分割計算。

    (2)極夜現象,範圍內太陽高度角為皆0度。

    (3)極晝現象,以北半球極晝為例:同一經線圈上正午太陽高度,北緯23.6度,為九十度;北緯66.4度,則有兩個度數,小的為90度+23.6度-90度-23.6度=0度,大的為:90度+23.6度-66.4度=47.2度(不知道你們能不能理解);北極點為23.6度。由此我們仍可以得到各地正午太陽高度,配合晝長,由(1)可得到最終結果。

    以上,我們舉了三個非常非常特殊的例子,來簡單介紹計算方法,要具體計算某地,某時間的太陽高度,計算較為繁瑣。

    二,具體時間,具體地點太陽高度的計算:

    1.我們需要知道當地正午太陽高度

    我們知道太陽直射點在南北迴歸線之間做往復運動,365天為一個週期。在這個週期內,太陽直射點移動了四個23.6度的維度。總共94.4度。作除法可得每天移動近似值為0.258度。三月二十一日,七月二十三(春秋分)這兩天可作為分界點,配合日期,進行計算,我們可以得到地表某地任意日期的正午太陽高度的正午。我們也可以得出太陽直射點的具體維度。

    2.我們需要知道當地晝長

    晝長=日落時刻-日出時間

    =晝半球所佔據的弧/15=(12:00-日出時刻)×2=(12:00+日落時刻)×2

    3.得到正午太陽高度和晝長後,套用(1)可得到結果。

    注:

    1.如果你想利用日期,經緯度,計算某一地點的日時間,除非特殊地點,否則很難。

    2.斜體內容引自各路大神,侵刪

    1.日出計算公式: cost=tgδ·tgα (其中α為緯度,δ為該日太陽赤緯)

    以6月22日夏至為例,太陽赤緯23°26",東經120度,北緯30度的日出時間計算。 cost=tg23°26" * tg30°=0.25024 則t=75.5082° 化為時間(除以15°)得:5.03388(即5:02,早上5點02分日出)。 當天晝長為(12-5:02)*2=13小時56分。 查《壽星天文歷》,日出時刻4:59,晝長14小時04分。

    誤差分析:《壽星天文歷》的日出時刻,指太陽的頂點與地平線相切,另外還有大氣折射。所以《壽星天文歷》的日出時刻要比上述公式早3、4分鐘。晝長要大7、8分鐘。

    2.從維基百科中摘一個近似公式,可計算太陽的赤緯:

    餘弦中的角度的單位是角度, N

    是一年中的日數,1月1日的日數為1。

    比如2月10,則N為31+10=41(一月份為31天)。 代入得:太陽的赤緯為:-14.98度。(南緯14度58分)。

    查《壽星天文歷》,得到的資料是2015年2月8日22:00,太陽赤緯為了14.98度。 看來用近似公式,有時誤差有2天(實際誤差可能是1天零幾個小時)。

    注:

    1、公式前面那個23.45度,就是黃赤交角(所謂的北迴歸線緯度值)。

    2、餘弦括號裡面的360/365,把一年大約當作365天來算,一年太陽走過的角度(指的公轉軌道)正好360度。而實際上,一年是365.2422天。

    3、至於N+10,實際上是從“冬至”日開始算起的。比如1月1日,差不多是冬至之後的第11天。由於冬至未必是12月22日,這也會造成1天的誤差。

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