太陽高度角 _生活經驗

太陽高度角指的是什么太陽光線與地平面的交角叫做太陽高度角，簡稱太陽高度。太陽位于天頂時，它的高度為90°，稱為直射；太陽高度小于90°，而大于0°時為斜射；太陽位于地平線時，它的高度為0° 。在一日內，太陽位于上中天時，其高度達到最大值，稱為“正午太陽高度” 。正午太陽高度角的大小，隨緯度和季節變化而發生有規律地變化。在同一時間，正午太陽高度隨緯度不同而不同；春秋分時，赤道上最大（90°），由此向兩極逐漸減?。合鬧潦保?北回歸線上最大（90°）、由此向南北兩側逐漸減?。歡潦保?南回歸線上最大（90°），由此向南北兩側逐漸減小。在同一地點，正午太陽高度隨季節不同而不同；在北回歸線以北的地區，和南回歸線以南的地區，正午太陽高度在夏至前后達最大值，冬至前后達最小值；南回歸線以南的地區正好相反。在南北回歸線之間的地區，正午太陽高度終年900或近于90°，變化不大。正午太陽高度計算的公式為：H＝90°－φ＋δ（H為正午太陽高度，φ
為當地緯度， δ為直射點的緯度）。在公式中φ永遠取正值，δ在當地的夏半年取正值，冬半年取負值。在南北回歸線之間，當H＞90°時，當地正午的太陽高度需用180°－H 。

太陽高度角是什么？太陽高度角簡稱太陽高度(其實是角度!)

對于地球上的某個地點，太陽高度是指太陽光的入射方向和地平面之間的夾角。太陽

高度是決定地球表面獲得太陽熱能數量的最重要的因素。

我們用h來表示這個角度，它在數值上等于太陽在天球地平坐標系中的地平高度。

太陽高度角隨著地方時和太陽的赤緯的變化而變化。太陽赤緯以δ表示，觀測地地理

緯度用φ表示，地方時(時角)以t表示，有太陽高度角的計算公式：

sin h＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ cos t

日升日落，同一地點一天內太陽高度角是不斷變化的。日出日落時角度都為零度，正

午時太陽高度角最大。

正午時時角為0，以上公式可以簡化為：

sin H＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ

其中，H表示正午太陽高度角。

由兩角和與差的三角函數公式，可得

sin H＝cos(φ－δ)

因此，

對于北半球而言，H＝90°－(φ－δ)；

對于南半球而方， H＝90°－(δ－φ) 。

還是舉個例子來推導，假設春分日（秋分日也可，太陽直射點在赤道）

某時刻太陽直射(0°，120°e)這一點，120°e經線上各點都是正午

這點離太陽直射點的緯度距離當然是0度啦（因為就是自己嘛）

此時，（0°，120°e）的太陽高度角就是90°（因為直射它嘛）

另外一個觀測點，（1°n，120°e）與太陽直射點的緯度差為1度

此時，這一點的太陽高度角為89°（涉及立體幾何計算，我就不詳細推導了）

聰明的你肯定知道，（1°s ， 120°e）與太陽直射點的緯度差也是1度

因此，當地的太陽高度角也是89°！right！

同一時刻，下列各觀測點，報告的太陽高度角度數如下：

南北緯2度（與太陽直射點相距2緯度）：88°（＝90°－2°）

南北緯3度（與太陽直射點相距3緯度）：87°（＝90°－3°）

南北緯10度（與太陽直射點相距10緯度）：80°（＝90°－10°）

南北緯30度（與太陽直射點相距30緯度）：60°（＝90°－30°）

南北緯80度（與太陽直射點相距80緯度）：10°（＝90°－80°）

南北緯90度（與太陽直射點相距90緯度）：0°（＝90°－90°）

但是，這個“緯度差”的計算可是有講究的：

設太陽直射點緯度為θ°，觀測點緯度δ°

如果θ與δ在同一半球，則“緯度差”為|θ-δ|（θ減δ差的絕對值）

如果θ與δ在異半球，則“緯度差”為θ＋δ

說起來好像很麻煩，其實只要腦袋里有個地球的模型就簡單了

比如太陽直射點是北緯10°，觀測點是北緯30° ，緯度差當然是20°

如果太陽直射點是南緯10°，觀測點是北緯30° ，緯度差當然是40°

事實上，計算“正午太陽高度角” ，根本就不要考慮“正午”這個因素

只要用90°減去觀測點與太陽直射點的緯度差，得出的就是正午太陽高度角。

行了，就寫這么多吧，即使你前面都沒搞明白也沒關系，只要你記住一個公式

正午太陽高度角＝90°－該地與太陽直射點緯度差

由于太陽赤緯角在周年運動中任何時刻的具體值都是嚴格已知的，所以它（ED）也可

以用與式（1）相類似的表達式表述，即：

ED=0.3723＋23.2567sinθ＋0.1149sin2θ－0.1712sin3θ－0.758cosθ＋0.3656cos

2θ＋0.0201cos3θ（5）

式中θ稱日角，即 θ=2πt／365.2422（2）

這里t又由兩部分組成，即 t=N－N0 （3）

式中N為積日，所謂積日，就是日期在年內的順序號，例如，1月1日其積日為1，平年12月

31日的積日為365 ，閏年則為366，等等。

N0=79.6764＋0.2422×（年份－1985）－INT〔（年份－1985）／4〕