太阳高度角变化规律 太阳高度角计算公式?

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太阳高度角指的是太阳在天空中的高度，通常用角度来表示。它是太阳直射点与观测者所在地的地平线之间的夹角。太阳高度角对于气象学、天文学、地理学等学科都有着重要的作用。

计算太阳高度角的公式

计算太阳高度角的公式如下：

$$

\cosh=\sin\varphi\sin\delta \cos\varphi\cos\delta\cosH

$$

其中，$h$为太阳高度角，$\varphi$为观测点的纬度，$\delta$为太阳赤纬，$H$为太阳时角。

操作步骤

下面我们来详细介绍如何使用上述公式计算太阳高度角。

Step1：确定观测点的纬度

首先，我们需要确定观测点的纬度。观测点的纬度可以通过地图、GPS等工具获取。需要注意的是，纬度的单位是度，需要将其转换为弧度。

Step2：确定太阳赤纬

太阳赤纬可以通过天文台、气象台等机构获取。需要注意的是，太阳赤纬的单位也是度，需要将其转换为弧度。

Step3：确定太阳时角

太阳时角是指太阳相对于当地子午线的角度。太阳时角的计算公式如下：

$$

H=15^\circ\times(t-12^\circ)

$$

其中，$t$为当地时间。需要注意的是，太阳时角的单位是度，需要将其转换为弧度。

Step4：计算太阳高度角

将上述三个参数代入太阳高度角的计算公式中，即可得到太阳在天空中的高度角。

太阳高度角变化规律

太阳高度变化规律：正午太阳高度从太阳直射点所在纬线向南、北两侧递减，夏至日:正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减，冬至日:正午太阳高度由南回归线向南、北两侧递减，春秋分日：正午太阳高度由赤道向南、北两侧递减。太阳高度角计算公式接着往下看吧。

太阳高度角变化规律

春分和秋分：太阳直射赤道，正午太阳高度角自赤道向南北两极逐渐递减。之后太阳直射点慢慢向北移动，到夏至时到达太阳直射最北点---北回归线。

夏至日：正午太阳高度角自北回归线向南北两极递减。太阳直射点再往南移动，到秋分回到赤道，过了秋分继续向南移动，到冬至时太阳直射点到达南回归线。

冬至日：正午太阳高度角自南回归线向南北两极逐渐递减。

对于地球上的某个地点，太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，专业上讲太阳高度角是指某地太阳光线与通过该地与地心相连的地表切面的夹角。太阳高度角简称高度角。当太阳高度角为90°时，此时太阳辐射强度最大；当太阳斜射地面时，太阳辐射强度就小。

太阳高度角的计算公式是什么

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

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°

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°.

正午太阳高度角的公式？

正午太阳高度角计算公式为：α = 90° - | β - γ |，其中α为正午太阳高度角，β为观察者所处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。

注意：｜β－γ｜表示的是观察者与太阳直射点的“纬度差”。当地距离太阳直射点越近，正午太阳高度角越大。

变化规律

1、整个南或北半球，正午太阳高度角能同时达全年最小值（该半球的冬至日），但不能同时达全年最大值。

2、南北回归线之间的地区，太阳直射时达全年最大值，而非该半球的夏至日。

3、南北回归线上一年一次最大值（该半球的夏至日）和最小值（该半球的冬至日）；南北回归线之间的地区一年两次最大值（太阳直射时）、一次最小值（该半球的冬至日），但赤道一年各两次。

4、回归线以外的地区，一年各一次最大值（该半球的夏至日）和最小值（该半球的冬至日）。

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