南京冬至日太阳高度角计算公式
南京冬至日太阳高度角计算公式
太阳高度角,地理学术语,是指对地球上的某个地点太阳光入射方向和地平面的夹角。以下是小编为大家整理的南京冬至日太阳高度角计算公式相关内容,仅供参考,希望能够帮助大家。
如果当你在进行冒险等活动的时候,身边并没有刻意提示时间的工具的时候该怎么办呢,太阳高度角的算法可能可以提供帮助,因为在白天不同的时间段太阳高度角是不同的,今天就要介绍南京冬至日一天最大的太阳高度角的计算公式。
冬至日太阳高度角计算方法可以由一个公式得出,只需要知道你的经纬度即可。
冬至日太阳高度角计算公式:An=90°-(B1+B0),AN为太阳高度角,B1为城市纬度,B0为回归线纬度=23°26′。
南京的纬度为32°03′,那么代入公式就得出:
南京冬至日太阳高度角=90°-(32°03′+23°26′)=34°71′。
在南京历史上,有“冬至大似年”一说。冬至习俗是非常丰富的,主要有“烧包数九吃豆腐”。“烧包在老南京人的说法里,就是烧一包一包的纸钱!”此举主要是祭奠先祖。而“数九”则是一个歌谣,由于天气寒冷,人们只能“屈指”度日,通过对于天气寒暖、物候以及人事物事的观察,联缀了九九歌,广泛流传,以数九消寒。
以前老南京有种说法叫“葱煎豆腐烧大肠”,说的是当时吃豆腐还要配上葱和大肠,这样油水丰富,能够满足物质匮乏时期人们的需求。又有一种“逗富”、“长旺”的寓意。
扩展:
太阳高度角简称为“太阳高度”(其实是角度,不是高度)。太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。我们用h来表示这个角度,它在数值上等于太阳在地球地平坐标系中的地平高度。
一般时间
太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬(与太阳直射点纬度相等)以δ表示,观测地地理纬度用φ表示(太阳赤纬与地理纬度都是北纬为正,南纬为负),地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式:
sin h= sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t
正午时间
正午太阳高度角日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的`。时角是以正午12点为0度开始算,每一小时为15度。即14点和10点分别为30度和-30度。日出日落时角度都为0,正午时太阳高度角最大(90°),时角为0,以上的公式可以简化为:
sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ
由两角和与差的三角函数公式,可得
sin h=cos(φ-δ)
因此,
对于太阳位于天顶以北的地区而
言,h=90°-(φ-δ);对于太阳位于天顶以南的地区而言,h=90°-(δ-φ);
二者合并,因为无论是(φ-δ)还是(δ-φ),都是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差,不会是负的,因此都等于它的绝对值,所以正午太阳高度角计算公式:
h=90°-|φ-δ|
具体计算:
还是举个例子来推导,假设春分日(秋分日也可,太阳直射点在赤道)某时刻太阳直射(0°,120°E)这一点,120°E经线上各点都是正午。
对于(0°,120°E)这点来说,它离太阳直射点的纬度距离是0°,它的太阳高度角就是90°。
另外一个观测点,(1°N,120°E)与太阳直射点的纬度差为1°
太阳高度角计算此时,这一点的太阳高度角为89°(根据上面的公式h=90°-|φ-δ|)。
(1°S,120°E)与太阳直射点的纬度差也是1°.因此,当地的太阳高度角也是89°.
同一时刻,下列各观测点,报告的太阳高度角度数如下:
2°N/S(距太阳直射点2°):88°=90°-2°
3°N/S(距太阳直射点3°):87°=90°-3°
10°N/S(距太阳直射点10°):80°=90°-10°
30°N/S(距太阳直射点30°):60°=90°-30°
80°N/S(距太阳直射点80°):10°=90°-80°
90°N/S(距太阳直射点90°):0°=90°-90°
赤纬算法
上述式子中都涉及太阳赤纬,太阳赤纬的算法如下:
由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的,所以它(ED)也可
以用与式(1)相类似的表达式表述,即:
ED=0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ+0.3656cos
2θ+0.0201cos3θ(5)
式中θ称日角,即 θ=2πt/365.2422(2)
这里t又由两部分组成,即 t=N-N0 (3)
式中N为积日,所谓积日,就是日期在年内的顺序号,例如,1月1日其积日为1,平年12月31日的积日为365,闰年则为366,等等。
N0=79.6764+0.2422×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕
(式中INT表示取整数部分,例如INT(3.25)=3)