¿Cuál es el ángulo de altitud solar?

El ángulo de altitud solar se conoce como altitud solar (¡en realidad, un ángulo!)

Para una determinada ubicación en la Tierra, la altitud solar se refiere al ángulo entre la dirección de incidencia de la luz solar y el horizonte.

La altura es el factor más importante que determina la cantidad de energía térmica solar obtenida por la superficie terrestre.

Usamos h para representar este ángulo. , que es numéricamente igual a las coordenadas del sol en el horizonte de la esfera celeste. La altura del horizonte en el sistema.

El ángulo de altitud solar cambia con la hora local y la declinación del sol. la declinación solar está representada por δ y la geografía del área de observación

La latitud está representada por φ Express, la hora local (ángulo horario) se expresa por t y existe una fórmula de cálculo para el ángulo de altitud solar :

sin h＝sin φ sin δ+sin φ cos δ cos t

Salida y puesta del sol, el ángulo de altitud del sol cambia constantemente en el mismo lugar durante el día. es cero al amanecer y al atardecer, y es positivo

El ángulo de altitud del sol es mayor al mediodía.

El ángulo horario al mediodía es 0, la fórmula anterior se puede simplificar como:

sin H＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ

Entre ellos, H representa el ángulo de altitud solar del mediodía.

Por la suma y diferencia de los dos ángulos La fórmula trigonométrica de φ-δ);

Para el hemisferio sur, H=90°-(δ-φ).

Tomemos un ejemplo para deducir, suponiendo que el equinoccio de primavera (el equinoccio de otoño también puede ser , el punto donde el sol incide directamente es en el ecuador)

En un momento determinado, el sol incide directamente sobre (0°, 120°e), y cada punto en los 120°e de longitud es el mediodía

Este punto está lejos del sol. La distancia de latitud del punto directo es, por supuesto, 0 grados (porque eres tú)

En este momento, el ángulo de altitud solar de (0°, 120°e) es 90° (porque lo golpea directamente)

La diferencia de latitud entre otro punto de observación (1°n, 120°e ) y el punto directo del sol es 1 grado

En este momento, el ángulo de altitud solar en este punto es 89° (implica un cálculo geométrico tridimensional, no lo deduciré en detalle)

Si eres inteligente, debes saber que la diferencia de latitud entre (1°s, 120°e) y el punto directo del sol también es de 1 grado

Por lo tanto, la temperatura solar local ¡El ángulo de altitud también es de 89°! ¡Correcto!

Al mismo tiempo, los siguientes puntos de observación informaron los siguientes ángulos de altitud solar:

2 grados de latitud norte y sur (con luz solar directa Puntos 2 grados de diferencia): 88° (=90°-2°)

3 grados de latitud norte y sur (3 grados de latitud de distancia del punto directo del sol): 87° (=90°-3 °)

10 grados de latitud norte y sur (a 10 grados de latitud del punto directo del sol): 80° (=90°-10°)

30 grados de norte y Latitud sur (30 grados de latitud desde el punto directo del sol): 60 ° (=90°-30°)

80 grados de latitud norte y sur (80 grados de latitud desde el punto directo del sol) ): 10° (=90°-80°)

90 grados de latitud norte y sur Grado (90 grados de latitud desde el punto directo del sol): 0° (=90°-90°)

Sin embargo, el cálculo de esta "diferencia de latitud" es complicado:

Supongamos que la latitud del punto solar directo es θ° y la latitud del punto de observación es δ°

Si θ y δ están en el mismo hemisferio, la "diferencia de latitud" es |θ-δ (el valor absoluto de θ menos δ diferencia)

p>

Si θ y δ están en hemisferios diferentes, entonces la "diferencia de latitud" es θ + δ

Parece muy problemático decirlo, pero en realidad es simple siempre que tengas un modelo de la Tierra en tu cabeza.

Por ejemplo, si el punto directo del sol está a 10° de latitud norte y el punto de observación está a 30° de latitud norte, la diferencia de latitud es, por supuesto, de 20°

Si el punto directo del sol es de 10° de latitud sur y el punto de observación es de 30° de latitud norte, la diferencia de latitud será, por supuesto, de 40°.

De hecho, al calcular el "ángulo de altitud solar del mediodía", no considere el factor "mediodía" en absoluto

Solo usa 9

0° menos la diferencia de latitud entre el punto de observación y el punto directo del sol, el resultado es el ángulo de altitud solar al mediodía.

Bien, solo escribe esto, no importa incluso si No lo entendí antes, siempre y cuando ¿Recuerdas una fórmula?

Ángulo de altitud solar al mediodía = 90° - la diferencia de latitud entre el lugar y el punto directo del sol

Dado que el valor específico del ángulo de declinación del sol en cualquier momento del movimiento anual es estrictamente conocido, (ED) también puede expresarse mediante una expresión similar a la ecuación (1), es decir: ED=0,3723+23,2567senθ +0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos

2θ+0.0201cos3θ (5)

En la fórmula, θ se llama ángulo solar, es decir, θ= 2πt/365.2422 (2)

Aquí t se compone de dos partes, a saber, t=N-N0 (3)

En la fórmula, N es el día acumulado. llamado día acumulado es el número de secuencia de la fecha del año, por ejemplo, 1 de enero. El día acumulado de un día es 1, el día acumulado del 31 de diciembre en un año ordinario es 365 y el día acumulado de un año bisiesto es 366, etc.

N0=79.6764+0.2422× (año - 1985) - INT [(Año - 1985) / 4]

★|____\