冬至太阳到正南是几点.docx

冬至太阳到正南是几点【篇一：太阳方位角计算】 1 如何计算太阳的方位角? 在太阳能利用工作中，太阳辐射计算十分重要。为了帮助读者掌握太阳辐射计算方法，我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象科学研究院王炳忠研究员编写了太阳辐射计算讲座，供大家学习、参考。 1?日地距离 地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆两焦点中的一个。发自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准确的日地距离值r就变得十分重要了。日地平均距离r0，又称天文单位， 由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的，所以这个距离可用一个数学表达式表述。为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长，一般均以其与日地平均距离比值的平方表示，即er=（rr0）2，也有的表达式用的是其倒数，即r0r，这并无实质区别，只是在使用时，需要注意，不可混淆。 我们得到的数学表达式为 （2） 这里t又由两部分组成，即 t=nn0 （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。 int（年份1985）4 （4）2?太阳赤纬角 图1地球绕太阳运行轨迹 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： 3?时差 真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真太阳日的长短也就各不相同。但人们的实际生活需要一种均匀不变的时间单位，这就需要寻找一个假想的太阳，它以均匀的速度在运行。这个假想的太阳就称为平太阳，其周日的持续时间称平太阳日，由此而来的小时称为平太阳时。 平太阳时s是基本均匀的时间计量系统，与人们的生活息息相关。由于平太阳是假想的，因而无法实际观测它，但它可以间接地从真太阳时s求得，反之，也可以由平太阳时来求真太阳时。为此，需要一个差值来表达二者的关系，这个差值就是时差，以et表示，即 s=set（6） 由于真太阳的周年视运动是不均匀的，因此，时差也随时都在变化着，但与地点无关，一年当中有4次为零，并有4次达到极大。时差也可以以式（1）相似的表达式表示： （7） 上面，我们给出了3个计算式，从形式上讲，它们与一般书籍中给出的并无不同。我们之所以又重新研究它，是因为以往的公式存在以下的通病：对平年和闰年不加区分，一方面，这对闰年就不好处理，另一方面，闰年的影响有累计效应，会逐步增长；即使是从当年天文年历查到的数值，也是格林尼治经度处0点时刻的数值，而我们所需要的数值，会因所在地点的地理经度以及具体时刻与表值有异而不同。具体地讲，一般要进行如下3项订正： 作者：风华漫天 2005-12-18 20:10回复此发言 - 2 如何计算太阳的方位角? （1）年度订正：除非我们只用当年的天文年历值，此外均需使用此项订正，引入此项订正的原因就是一回归年的实际长度不是365日，而是365.2422日，但日历上只有整日，不可能有小数日。假定我们选用的是1981年的表值，1982年再用时，就要加上0.2（0.2422）日的订正了。这个订正到了1983年为0.51（0.4844）日，1984年为0.7（0.7266）日，但此年为闰年，多了1日，实际订正应为0.71=0.3（0.2734）日，1985年为0.0（0.0312）日，等等，余类推。 （2）经度订正：即使我们查阅的是当年的天文年历，也需此项订正。在我国的地理经度范围内，各地的订正值是 0.2日 0.3日 0.4日 （3）时刻订正：要求同前一项。即使在格林尼治当地，不同时刻也需加以订正。各时段的订正值是： 时段 336600 600824 8241048 10481312 日 0.5 时段 13121536 15361800 18002024 日 由于我国普遍采用的是北京时，它与格林尼治的地方时相差8小时，故具体到我国情况： 时段（北京时）200424 424648 648912 9121136订正值（日）0.2 0.1 0 0.1 时段 11361400 14001624 16241848 18482112 订正值 0.2 0.3 0.4 0.5 前面3个计算式，项数多计算麻烦，后面多项订正，更显繁琐。为了方便实际应用，特编制如下仅含20句的basic语言程序，供使用： 10 input“经度，经分和年份”，jd，jf，nf 20 a=nf4：k=2*3.1415926365.2422 30 n0=79.67640.2422*（nf1985） int（nf1985）4） 40 input“月，日，时,分（按北京时）”，y，r，s，f 50 b=aint（a） 60 c=32.8 70 ify2thenc=30.6 80 ifb=0andy2thenc=31.8 90 g=int（30.6*yc0.5）r 100 l=（jdjf60）15 110 h=s8f60 120 n=g（hl）24 130?=（nn0）k 140 式（1） 150 式（5） 160 式（7） 170 print“er=”；er；“ed=”；ed，“et=”；et 180 input“是否仍要计算yn？”，w0190 ifw=“y”orw=“y”then10else200 200 end 程序中5090各句的目的在于计算当天的积日，100句是经度订正，110句是时刻订正，130句包含3年度订正的内容。 在太阳能利用中，最常见的是要求计算太阳高度和太阳方位。 太阳高度（h）的计算公式为 （9） 这里时s和分f的符号均加上了下标，表示是真太阳时，为了从北京时求出真太阳时，需要两个步骤：首先，将北京时换成地方时sd： （10） 其次，进行时差订正，即 s=sdet60（11） 这里应该指出的是，时角是以太阳正午时刻为0点的，顺时针方向（下午）为正，反之为负。 太阳方位角的计算式为 （12） 由此可求出二个a值，第一个a值是午后的太阳方位，【篇二：日出日落方位详解1】 （一）、日出和日落方位问题： 不论是南半球还是北半球的任何地点（出现极昼和极夜的区域除外），其太阳出没点的地平方位是偏南还是偏北，取决于太阳直射南半球还是北半球，而与观测地点位于南北半球无关。具体来说： （1）在两分日时，太阳直射赤道，全球各地太阳正东升，正西落（极点除外） （2）北半球的夏半年（太阳直射点位于北半球，即从春分日经过夏至日到秋分日），全球各地太阳东北升，西北落，而且纬度越高，太阳升落的方位越偏北（极点和出现极昼夜的地方除外）；北半球的冬半年（太阳直射南半球，从秋分经过冬至到春分日），全球各地太阳东南升，西南落，纬度越高，太阳升落的方位越偏南（极点和出现极昼夜的地方除外）。 （3）就某一地点而言，在太阳直射点向北运动期间，太阳升落的方位将日渐偏北；反之则日渐偏南。 （4）南北极点上，太阳高度在一天中是不变的（即太阳周日视运动轨迹总是与极点的地平圈平行），太阳在一天中没有明显的升起和落下。 （二）、太阳视运动图的判断方法： 太阳视运动是地球自转造成的，一天中，地球自西向东自转，看太阳在天空中以观测者为中心，自东向西运动，一天转一圈。观测者所在的平面是地表切面，叫做地平圈，以观测者为中心的大球面为天球，天体在天球上运动。 （1）太阳视运动最高位置为正午，正午太阳高度为从地平圈中心向太阳最高位置的连线与地平圈的交角，地平圈以上部分长度反映昼长，以下表示夜长。（2）不同半球的正午太阳偏向：北回归线以北和南回归线以南地区，太阳轨迹是平行的。北回归线以北地区，一年中太阳总是偏向南方，每天太阳最高时太阳在正南，南回归线以南地区，一年中太阳总是偏向北方，太阳最高时在正北，根据一年中太阳视运动最高、最低、居中位置来判断季节。 （3）南 北回归线之间地区，太阳轨迹也是平行的，只不过正午时太阳有时位于观测者以北，有时位于观测者正头顶（正午太阳高度为90度，正午太阳高度为太阳与地平圈中心连线与地平圈夹角），有时位于观测者以南。赤道上每天都昼夜平分，太阳每天都垂直升落，但正午太阳高度并不同。其余位于回归线之间纬度太阳运动轨迹倾斜，但与地面夹角较大。 （4）正好出现极昼的地区，北极? 5）北极点和南极点的太阳视运动 （1）北极点：一天内太阳高度不变，太阳高度可以通过正午太阳高度计 算出来，从地平面向上看，太阳逆时针在地平面以上旋转，地平圈中心为 观测者位置，即北极点，四周方向都是正南方向。 （2）南极点：站在地平圈中心向上看，太阳顺时针在地平面以上旋转， 地平圈中心为观测者位置，即南极点，四 周方向都是正北方向。 注意问题：读此类图要注意以下两点：若正东日出、正西日落，说明太 阳直射在赤道。北回归线以北（除北极外）正午时的太阳总是在南方的天 空，南回归线以南（除南极外）正午时的太阳总是在北方的天空，北极点 上空的太阳总在南方的天空，南极点上空的太阳总在北方的天空。若太 阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬半 年，反之，说明位于夏半年。如下图为北半球某地太阳运行图，从图中可 以看出太阳在地平圈以上的运行时间短于在地平圈以下的时间，说明太阳 条件可算出当地的纬度。 （三）、利用日照图来判断日出日落方位 1、太阳直射赤道 在晨线上看到的是日出，在昏线上看到的是日落。在上图中，选任意一点a，我们来分析一下a地日出日落的方位。因为纬度相同的地方，日出日落的方位也相同，所以我们首先作过a地的纬线，找到该纬线与晨线的交点b、与昏线的交点b。只要得出太阳光线相对于b地的方向，就可知道a地日出的方位；只要得出太阳光线相对于b地的方向，就可知道a地日落的方位。可以看出，相对于b地而言，太阳光线来自正东方向，所以在a地太阳从正东方向升起；相对于b地而言，太阳光线来自正西方向，所以在a地太阳从正西方向落下。 总结规律为：春秋二分日，全球各地的日出日落方位除了南北两极点外均为从正东方向升起、从正西方向落下。 2、太阳直射北半球 我们讨论一下任意一点c地的日出日落方位，作过c地的纬线，找出该纬线与晨线的交点d、与昏线的交点d，可以看出，太阳光线相对于d地来说来自东北方向；相对于d地来说来自西北方向，所以，在c地太阳从东北方向升起，从西北方向落下。 经典专题 总结规律为：太阳直射北半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东北方向升起、从西北方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近北回归线，各地日出、日落的方位就越偏北；纬度越高的地方日出日落的方位也越偏北。 3、太阳直射南半球 在上图中找任意一点e，用上述同样的方法，可以看到，e地日出的方向是东南，日落的方向是西南。 总结规律为：太阳直射南半球时，全球各地除了极昼、极夜地区以外，太阳都是从东南方向升起，从西南方向落下，而且太阳直射点的纬度越接近南回归线，各地日出、日落的方位越偏南；纬度越高的地方日出日落的方位也越偏南。 ? 4、总结 太阳直射点的纬度位置决定了各地的日出日落方位是偏南还是偏北，以及偏南或偏北的程度。可以看出，在同一天，在全球各地观察到的日出日落的方位，偏南或偏北的方向是一致的，与所在的半球位置无关。当 . ? ? 4、总结 太阳直射点的纬度位置决定了各地的日出日落方位是偏南还是偏北，以及偏南或偏北的程度。可以看出，在同一天，在全球各地观察到的日出日落的方位，偏南或偏北的方向是一致的，与所在的半球位置无关。当地纬度位置的高低，会影响到日出日落方位偏南或偏北的程度。当太阳直射在北半球时，纬度越高的地方日出日落的方位就越偏北；当太阳直射在南半球时，纬度越高的地方日出日落的方位就越偏南。【篇三：日出方向】 太阳光的照射下，物体总会有自己的影子（除太阳直射的情况），影子的朝向与太阳方位相关。同一时间在不同纬度地区，太阳方位是不同的；同一纬度地区在不同时间，太阳方位也是不一样的。因而影子的朝向存在日变化和季节变化。 一、同一地区在不同节气日影的朝向(以北半球为例) (一)赤道地区“二分二至”日日影的朝向 在赤道地区，一年四季太阳都是垂直升起而又垂直落下，且太阳升落方位的纬度就是太阳直射的纬度。(二)北回归线上“二分二至”日日影的朝向在赤道至出现极昼极夜的纬度地区，纬度越高，太阳升落的方位偏移正东的角度越大。 (三)北极圈上“二分二至”日日影的朝向(四)北极点“二分二至”日日影的朝向 在极昼期间，北极点上，由于太阳周日视平圈始终平行于地平圈，在一天中太阳高度没有变化，始终等于该日直射点的纬度，太阳只有方位变化而无升落，因而不存在升落方位问题。 二、同一节气不同地区的日影的朝向（以南半球为例） （一）“二分日”南半球不同地区日影的朝向(二)夏至日南半