概述
图1中的E、S、W、N分别表示观察者所在地的东南西北四个方向,V表示地平面的垂直方向。太阳高度角h为自观察者所在地的地平面至太阳连线之间的夹角,太阳天顶角θz为自观察者所在地的天顶至观察者与太阳连线之间的夹角。显然太阳高度角和天顶角是互为余角的关系(θz + h = 90°)。太阳方位角α为自观察者所在地朝正南方向的水平线与太阳光线在地平面上的投影之间的夹角,通常规定,上午的太阳方位角为正,下午的太阳方位角为负。
我们都知道地球按照椭圆形轨道绕太阳公转,太阳为焦点之一。地球公转一周需要的时间为365.25天,将360°的公转空间作24等分,得到每年的24节气。其中春分和秋分太阳直射赤道,夏至直射北回归线,冬至直射南回归线。
地球在绕公转的同时,还按照与公转平面呈66.55°夹角的自转轴进行自传,且朝向不变。地球每隔24小时自转一周,自转15°的时间为1小时。国际上把全球划分为24个时区,每个时区的中央经线上的时间就是这个时区内统一采用的时间,称为区时,相邻两个时区的时间相差1小时。
例如,中国东8区的时间总比泰国东7区的时间早1小时,而比日本东9区的时间晚1小时。因此,太阳时Hs计算公式中的符号“±”在东半球为“-”,西半球为“﹢”,中国在东半球,则太阳时Hs计算公式中的“±”应为“-”。
太阳入射光线与地平面的垂直交点称之为太阳直射点。太阳直射点所在地的地理纬度叫做太阳赤纬,用δ表示,如图2所示,它是地球赤道平面和地心同日心的连线的夹角。该角度随着季节的不同而不断变化。由于自转轴与公转平面不垂直,且地球绕日公转时其自转轴在空间的方向不变,因此太阳赤纬将随地球在公转轨道上的位置不同而变化,使得太阳直射点随一年中的不同日期变化来回于南北回归线之间,即-23.45°≤δ≤+23.45°。
通过EXCEL表格套用以上公式,计算出南京市几个重要节气的太阳高度角和方位角,截图如下:
最后,采光君要特别感谢毕业论文《光伏跟踪系统智能控制方法的研究》的作者徐晓冰博士和专题报告《基于太阳高度角的影子定位模型》的作者凡宁宁老师。采光君正是站在前人的肩膀上,才能在短时间内汇总出以上公式,在此把学习笔记分享给有需要的朋友,以表示对前人经验的敬意。
欲知更多精彩内容,请关注微博@南京楼宇采光分析
最后
以上就是无奈电源为你收集整理的太阳直射点纬度计算公式_太阳高度角和方位角的计算公式和数据表格的全部内容,希望文章能够帮你解决太阳直射点纬度计算公式_太阳高度角和方位角的计算公式和数据表格所遇到的程序开发问题。
如果觉得靠谱客网站的内容还不错,欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。
发表评论 取消回复