如何計(jì)算太陽(yáng)能高度角?
來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 09:49:12
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如何計(jì)算太陽(yáng)能高度角?【專家解說】: 對(duì)于地球上的某個(gè)地點(diǎn),太陽(yáng)高度是指太陽(yáng)光的入射方向和地平面之間的夾角。太陽(yáng)高度是決定地球表面獲得太陽(yáng)熱能數(shù)量的最重要的因素。我們用h來表示這
【專家解說】: 對(duì)于地球上的某個(gè)地點(diǎn),太陽(yáng)高度是指太陽(yáng)光的入射方向和地平面之間的夾角。太陽(yáng)高度是決定地球表面獲得太陽(yáng)熱能數(shù)量的最重要的因素。
我們用h來表示這個(gè)角度,它在數(shù)值上等于太陽(yáng)在天球地平坐標(biāo)系中的地平高度。
太陽(yáng)高度角隨著地方時(shí)和太陽(yáng)的赤緯的變化而變化。太陽(yáng)赤緯以δ表示,觀測(cè)地地理緯度用φ表示,地方時(shí)(時(shí)角)以t表示,有太陽(yáng)高度角的計(jì)算公式:
sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ cos t
日升日落,同一地點(diǎn)一天內(nèi)太陽(yáng)高度角是不斷變化的。日出日落時(shí)角度都為零度,正午時(shí)太陽(yáng)高度角最大。
正午時(shí)時(shí)角為0,以上公式可以簡(jiǎn)化為:
sin H=sin φ sin δ+cosφ cos δ
其中,H表示正午太陽(yáng)高度角。
由兩角和與差的三角函數(shù)公式,可得
sin H=cos(φ-δ)
因此,
對(duì)于北半球而言,H=90°-(φ-δ);
對(duì)于南半球而方,H=90°-(δ-φ)。
舉兩個(gè)例子來說明正午太陽(yáng)高度角的計(jì)算:
例一:計(jì)算夏至日南回歸線上的正午太陽(yáng)高度角。
解:δ=23°27',φ=-23°27'
H=90°-(δ-φ)
=90°-[23°27'-(-23°27')]
?。?3°06'
故夏至日南回歸線上正午太陽(yáng)高度角是43°06'。
例二:計(jì)算春分日北極圈上的正午太陽(yáng)高度角。
解:δ=0°,φ=66°33'
H=90°-(φ-δ)
?。?0°-(66°33'-0°)
=23°27'
故春分日北極圈上正午太陽(yáng)角是23°27'。
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