南京冬至日太陽高度角計算公式
南京冬至日太陽高度角計算公式
太陽高度角,地理學術語,是指對地球上的某個地點太陽光入射方向和地平面的夾角。以下是小編為大家整理的南京冬至日太陽高度角計算公式相關內(nèi)容,僅供參考,希望能夠幫助大家。
如果當你在進行冒險等活動的時候,身邊并沒有刻意提示時間的工具的時候該怎么辦呢,太陽高度角的算法可能可以提供幫助,因為在白天不同的時間段太陽高度角是不同的,今天就要介紹南京冬至日一天最大的太陽高度角的計算公式。
冬至日太陽高度角計算方法可以由一個公式得出,只需要知道你的經(jīng)緯度即可。
冬至日太陽高度角計算公式:An=90°-(B1+B0),AN為太陽高度角,B1為城市緯度,B0為回歸線緯度=23°26′。
南京的緯度為32°03′,那么代入公式就得出:
南京冬至日太陽高度角=90°-(32°03′+23°26′)=34°71′。
在南京歷史上,有“冬至大似年”一說。冬至習俗是非常豐富的,主要有“燒包數(shù)九吃豆腐”。“燒包在老南京人的說法里,就是燒一包一包的紙錢!”此舉主要是祭奠先祖。而“數(shù)九”則是一個歌謠,由于天氣寒冷,人們只能“屈指”度日,通過對于天氣寒暖、物候以及人事物事的觀察,聯(lián)綴了九九歌,廣泛流傳,以數(shù)九消寒。
以前老南京有種說法叫“蔥煎豆腐燒大腸”,說的是當時吃豆腐還要配上蔥和大腸,這樣油水豐富,能夠滿足物質(zhì)匱乏時期人們的需求。又有一種“逗富”、“長旺”的寓意。
擴展:
太陽高度角簡稱為“太陽高度”(其實是角度,不是高度)。太陽高度是決定地球表面獲得太陽熱能數(shù)量的最重要的因素。我們用h來表示這個角度,它在數(shù)值上等于太陽在地球地平坐標系中的地平高度。
一般時間
太陽高度角隨著地方時和太陽的赤緯的變化而變化。太陽赤緯(與太陽直射點緯度相等)以δ表示,觀測地地理緯度用φ表示(太陽赤緯與地理緯度都是北緯為正,南緯為負),地方時(時角)以t表示,有太陽高度角的計算公式:
sin h= sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t
正午時間
正午太陽高度角日升日落,同一地點一天內(nèi)太陽高度角是不斷變化的`。時角是以正午12點為0度開始算,每一小時為15度。即14點和10點分別為30度和-30度。日出日落時角度都為0,正午時太陽高度角最大(90°),時角為0,以上的公式可以簡化為:
sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ
由兩角和與差的三角函數(shù)公式,可得
sin h=cos(φ-δ)
因此,
對于太陽位于天頂以北的地區(qū)而言,h=90°-(φ-δ);
對于太陽位于天頂以南的地區(qū)而言,h=90°-(δ-φ);
二者合并,因為無論是(φ-δ)還是(δ-φ),都是為了求當?shù)鼐暥扰c太陽直射緯度之差,不會是負的,因此都等于它的絕對值,所以正午太陽高度角計算公式:
h=90°-|φ-δ|
具體計算:
還是舉個例子來推導,假設春分日(秋分日也可,太陽直射點在赤道)某時刻太陽直射(0°,120°E)這一點,120°E經(jīng)線上各點都是正午。
對于(0°,120°E)這點來說,它離太陽直射點的緯度距離是0°,它的太陽高度角就是90°。
另外一個觀測點,(1°N,120°E)與太陽直射點的緯度差為1°
太陽高度角計算此時,這一點的太陽高度角為89°(根據(jù)上面的公式h=90°-|φ-δ|)。
。1°S,120°E)與太陽直射點的緯度差也是1°.因此,當?shù)氐奶柛叨冉且彩?9°.
同一時刻,下列各觀測點,報告的太陽高度角度數(shù)如下:
2°N/S(距太陽直射點2°):88°=90°-2°
3°N/S(距太陽直射點3°):87°=90°-3°
10°N/S(距太陽直射點10°):80°=90°-10°
30°N/S(距太陽直射點30°):60°=90°-30°
80°N/S(距太陽直射點80°):10°=90°-80°
90°N/S(距太陽直射點90°):0°=90°-90°
赤緯算法
上述式子中都涉及太陽赤緯,太陽赤緯的算法如下:
由于太陽赤緯角在周年運動中任何時刻的具體值都是嚴格已知的,所以它(ED)也可
以用與式(1)相類似的表達式表述,即:
ED=0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos
2θ+0.0201cos3θ(5)
式中θ稱日角,即 θ=2πt/365.2422(2)
這里t又由兩部分組成,即 t=N-N0 (3)
式中N為積日,所謂積日,就是日期在年內(nèi)的順序號,例如,1月1日其積日為1,平年12月31日的積日為365,閏年則為366,等等。
N0=79.6764+0.2422×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕
。ㄊ街蠭NT表示取整數(shù)部分,例如INT(3.25)=3)
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