太阳高度角计算公式

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1、太阳高度角的计算---用于建筑设计计算日照时间(2010-01-0711:47:39)转载▼标签:杂谈一、太阳高度角hs求算公式Sinhs=sinδsinφ+cosδcosφcosω……(1)式中δ为太阳赤纬,表示太阳光线与地球赤道面的夹角,一年四季每天都在变动着,冬至日δ=-23°27′,春分日和秋分日δ=0°,夏至日δ=23°27′;φ为测点纬度,如北京φ=39°48′、西安φ=34°18′、上海φ=31°10′、杭州φ=30°19′、临海φ=28°51′、福州φ=26°05′、台北φ=25°20′、广州φ=23°08′;

2、ω为太阳时角,以当地正午为0°,上午为负,每小时-15°,下午为正,每小时+15°,ω在赤道面上每小时变化为=15°,ω所表示的是真太阳时,与时钟不同。现举例计算于下:1.求北纬30°地方冬至日正午时刻和下午1时、2时(均指地方时)的太阳高度角。①正午时刻太阳时角为0°,即ω=0°将δ=-23°27′、φ=30°、ω=0°代入(1)式得Sinh正午=sin(-23°27′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos0°=-0.3979×0.5+0.9175×0.8660×1=-0.19895+0.79456=0.

3、5956h正午=36°33′(查正弦数学用表所得,下同)则北纬30°地方冬至日正午时刻的太阳高度角为36°33′;②下午1时(上午11时与此高度角同),太阳时角为15°,即ω=15°得Sinh下午1时=sin(-23°27′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos15°=-0.19895+0.79456×0.9659=-0.19895+0.7675=0.5685h下午1时=34°39′则北纬30°地方冬至日上午11时和下午1时(均指地方时,下同)的太阳高度角为34°39′;③下午2时(上午10时与此高度角同)

4、,太阳时角为30°,即ω=30°得Sinh下午2时=sin(-23°27′)sin30°+cos(-23°27′)cos30°cos30°=-0.19895+0.79456×0.8660=-0.19895+0.6881=0.4892h下午2时=29°17′则北纬30°地方冬至日上午10时和下午2时的太阳高度角为29°17′;2.求浙江临海市冬至日正午和下午1时、2时(均指地方时)的太阳高度角。临海城关位在北纬28°51′,即φ=28°51′①正午时刻太阳时角ω=0°将δ=-23°27′、φ=28°51′、ω=0°代入(1)式得

5、Sinh正午=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27′)cos28°51′cos0°=-0.3979×0.4826+0.9175×0.8755×1=-0.1920+0.8033=0.6113h正午=37°41′则临海冬至日正午时刻的太阳高度角为37°41′;②下午1时(上午11时与此高度角同),太阳时角为15°,即ω=15°得Sinh下午1时=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27′)cos28°51′cos15°=-0.1920+0.8033×0.9659=-0.1920+

6、0.7759=0.5839h下午1时=35°44′则临海冬至日上午11时和下午1时的太阳高度角为35°44′;③下午2时(上午10时与此高度角同),太阳时角为30°,即ω=30°得Sinh下午2时=sin(-23°27′)sin28°51′+cos(-23°27′)cos28°51′cos30°=-0.1920+0.8033×0.8660=-0.1920+0.6957=0.5037h下午2时=30°15′则临海冬至日上午10时和下午2时的太阳高度角为30°15′。今列冬至日各纬度各时次的太阳高度角表于下,见表-1表-1冬至日各

7、纬度各时次的太阳高度角表二、太阳赤纬δ求算公式δ(n)=0.0063218-0.4057476cos(+0.1532310)-0.0058798cos(+0.2070988)-0.0032334cos(+0.6201293)……(2)式中n为一年中某日的日期序数,所求的太阳赤纬是个平均值,单位是弧度,实际使用时应化为度才是。日常使用中,太阳赤纬δ一般可查阅太阳赤纬表所得,也可从地球仪上的黄道线上所标的日期所在位置读取纬度数值所得,不需另行计算,今列24节气所在日的太阳赤纬δ值于下,见表-2。表-2二十四节气所在日的太阳赤纬δ值

8、三、太阳方位角αs求算公式sinαs=或cosαs=……(3)式中ω为太阳时角,δ为太阳赤纬,h为太阳高度角,φ为地球上某一测点的纬度。1、求浙江临海冬至日下午3时(指地方时,下同)的太阳高度角h下午3时和方位角α下午3时以及东南朝向垂直外墙(或窗面)的太阳光线入射角i下午3

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