太阳高度角计算公式 太阳高度角计算公式是什么

一、子夜太阳高度角计算

子夜太阳高度角计算公式及推导过程如下：

如下图、A、B位于同一纬线上，A点的地方时为12时，此时A点的太阳高度为正午太阳高度，记为HA。B点的地方时为0时，此时B点的太阳高度为子夜太阳高度记为HB。

A点的地理纬度记为&A，B点的地理纬度记为中&B，C点的地理纬度记为&C，直射点地理纬度记为中&直。HB=BC=&B-&C=&B-(90°-&直）=&B &直-90°。即∶子夜太阳高度=当地纬度 直射点纬度-90°。

子夜太阳高度是指地方时О时的太阳高度角，是一天中太阳高度日变化的最小值。且子夜太阳高度的变化规律与正午太阳高度的变化规律一致。及其变化是以直射点关于球心的对称点所在纬度为中心，纬度每远离中心1°，则子夜太阳高度相应递减1°。

子夜太阳高度绝大部分小于0°，表明子夜时太阳绝大部分地区处于地平面之下。回归线为对称轴南北对称分布，自南回归线向南北两侧递减。冬至日，北回归线处为90°，子夜太阳高度以北回归线为对称轴南北对称分布，自北回归线向南北两侧递减。因此纬度差越小，则子夜太阳高度越大。

二、太阳高度角的计算公式

太阳高度角计算公式是α=90°-|β-γ|。

由太阳直射点所在经纬度向南北两侧递减。可推知与太阳直射点的纬度相差一度，正午太阳高度角就减小一度。（进一步可得出：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数）。

例如：太阳直射20°N，这天全球正午太阳高度角就从20°N向南北两侧逐渐递减，19°N的正午太阳高度角就等于89°。即19°N的正午太阳高度=90°-（太阳直射点－该地纬度）=90°-（20°-19°）=89°。

太阳直射点移来时渐增，移去时渐减（太阳直射点相对某地所在纬线而言）。例如：对于31°N的地区，在12月22日（冬至日）至6月22日（夏至日）这段时间，正午太阳高度角渐增，6月22日（夏至日）至12月22日（冬至日）这段时间，正午太阳高度角渐减。

当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。

确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照，在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。

当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日（二分二至日）正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。

太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。

三、太阳高度角的所有计算公式

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正午太阳高度角计算公式的解释、引申及应用正午太阳高度角计算公式是用来计算在某时、某地正午时太阳高度的公式。在高三地理复习中，此类问题经常出现，首先要能够理解该公式，知其然。能知道该公式的来源，知其所以然，那么相关问题的解答就会很简单。一、解释正午太阳高度角计算公式，既H=90º-|当地纬度±直射点纬度|，H代表当地正午太阳高度，当地纬度指所要求某地的纬度，直射点纬度是指此时直射点所在的纬度，如果当地纬度与直射点纬度在同一半球用减号，若在不同半球用加号，然后取绝对值。公式中有三个变量：H、当地纬度、直射点纬度，知道三者其中的两个，求第三个变量。三个变量中H一般通过物体高度和物体影子长短间接告诉或者直接告诉；当地纬度通过经纬线图告诉；直射点纬度通过日期、极昼极夜范围或者晨昏线与经线的夹角间接告诉。二、引申公式：H=90º-|当地纬度±直射点纬度|变形得：90º-H=|当地纬度±直射点纬度|公式的含义变为：某地正午太阳高度（H）与直射点正午太阳高度（90º）的差值等于某地与直射点在同一经线上的纬度距离。90º对应直射点纬度上的正午太阳高度，H对应当地纬度上的正午太阳高度，90º和H均为正午太阳高度，因而当地与直射点在同一经线上。那么正午太阳高度或者纬度的计算就比较简单，可以口算得出。例：读右图，外圈为晨昏圈，中心点O为太阳直射点，N为北极点。A点地理坐标为（66º34´N，0º），O点地理坐标为：A、0º，180º

四、任意时刻的太阳高度角的计算方法

sinH＝ sinφsinδ＋ cosφcosδcost

上式就是求任意时刻太阳高度的三角公式。

其中,H是太阳高度角,φ是当地的地理纬度,δ是当日的太阳赤纬,t是当时的太阳时角。

太阳赤纬是地球赤道平面与太阳和地球中心的连线之间的夹角。

太阳时角是太阳光照到地面的一点和地心的连线与当地正午时地、日中心连线分别在地球赤道平面上的投影之间的夹角。

还有日期那就又涉及到太阳赤纬的计算了,太阳赤纬可以简单理解成直射点的纬度,不过北纬为正值,南纬为负值.任意日期的太阳赤纬角的计算公式是sinδ=0.39795cos[0.98563(N-173)] N为积日,就是日期在一年中的序号,比如1月1日是1,平年的12月31日是365。

上面说了太阳时角是什么了啊,再简单点就是太阳所处的位置与正午太阳位置之间的角度差.比如正午的太阳时角是0度,二分日日出时的太阳时角是90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（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=sinφ sinδ cosφ cosδ cos t

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：

由两角和与差的三角函数公式，可得

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：

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|）。

五、太阳高度角计算公式是什么

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。

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）。

六、正午太阳高度角计算公式是什么

H=90º-|当地纬度±直射点纬度|。

正午太阳高度角计算公式，既H=90º-|当地纬度±直射点纬度｜，H代表当地正午太阳高度，当地纬度指所要求某地的纬度，直射点纬度是指此时直射点所在的纬度，如果当地纬度与直射点纬度在同一半球用减号，若在不同半球用加号，然后取绝对值。

公式中有三个变量：H、当地纬度、直射点纬度，知道三者其中的两个，求第三个变量。三个变量中H一般通过物体高度和物体影子长短间接告诉或者直接告诉；当地纬度通过经纬线图告诉；直射点纬度通过日期、极昼极夜范围或者晨昏线与经线的夹角间接告诉。

由于太阳直射点在南北回归线之间移动，所以：

1、在回归线之间的地区，一年有两次太阳直射机会，此时正午太阳高度最大，为90°。太阳直射南北回归线时出现极小值。其中除赤道两个极小值都是最小值外，其它地区以太阳直射另一半球回归线时最小。

2、在回归线之上的地区，一年有一次太阳直射机会，分别是夏至和冬至。

3、在回归线之外的地区，可含南北回归线，在太阳直射本半球回归线时最大，直射另一半球回归线时最小。

例如，北京约在北纬40°，在北半球夏至，太阳直射北回归线，此时这里的正午太阳高度最大，约为73.5°；在冬至，太阳直射南回归线，此时这里的正午太阳高度最小，约为26.5°。

OK，本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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