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北京太阳高度角与昼夜长短变化的知识

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/09 07:48:55
北京太阳高度角与昼夜长短变化的知识
对于地球上的某个地点,太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角.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天球地平坐标系中的地平高度.
太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化.太阳赤纬以δ表示,观测地地理
纬度用φ表示,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+sin φ cos δ cos t
日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的.日出日落时角度都为零度,正
午时太阳高度角最大.
正午时时角为0,以上公式可以简化为:
sin H=sin φ sin δ+sin φ cos δ
其中,H表示正午太阳高度角.
由两角和与差的三角函数公式,可得
sin H=cos(φ-δ)
因此,
对于北半球而言,H=90°-(φ-δ);
对于南半球而方,H=90°-(δ-φ).
地球自转一周,白天与黑夜循环一次,形成一个昼夜,由于黄赤交角的存在,除了在赤道上的秋分、春分日外,各地的昼弧与夜弧都不等长,当夜弧大于昼弧时,则夜长昼短.反之亦然,随着地球的公转运动,晨昏圈一斜一正地变化,同纬度地区的昼弧和夜弧也跟着彼此消长,因此导致昼夜长短不断变化.