太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng),在地面上,投影,的圖解,及公式推導(dǎo)

1、要解決的問(wèn)題：如何知道每天某一時(shí)刻太陽(yáng)在我們的什么方向一、天球上的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖目錄：二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系P2-6P7-16P17-35（在第三部分中，我也會(huì)順便介紹每天某一時(shí)刻太陽(yáng)高度角的計(jì)算方法。）四、公式總結(jié)P36一、天球上的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星天球一、天球上的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖=0=180=270=90=30北極星12246810141618202224=210=240=300=330=60=120=150真太陽(yáng)時(shí)和時(shí)角的對(duì)應(yīng)關(guān)系一、天球上的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至一、天球上的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至O

2、23.5-23.5一、天球上的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至O二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系地球赤道地平面極點(diǎn)地平面另一視角的赤道地平面赤道45N地平面極點(diǎn)地平面另一視角的45N地平面視角轉(zhuǎn)變視角轉(zhuǎn)變北極星二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系赤道地平面天球夏至春秋分冬至O二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星赤道地平面夏至春秋分冬至O二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星日落日出白天晚上赤道地平面春秋分O二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星（N）日落日出白天晚上赤道地平面ESW夏至冬至O二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星（N）日落日出白天晚上赤道地平面ESW二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極

3、地平面白天晚上北極星夏至春秋分冬至O二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系45N地平面北極星夏至春秋分冬至O二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系45N地平面北極星春秋分OESWN二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系45N地平面北極星夏至冬至OESWN三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系NESWA1順時(shí)針?lè)较駻212O北極星O三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系(W)(E)NSEW側(cè)視圖俯視圖OOWE立體圖北極星O三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系(W)(E)NSEW側(cè)視圖俯視圖OH北極星O三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系(W)(E)NSEW側(cè)視圖俯視圖Ohabdce三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系abdceHHONNSSEWh春秋分太陽(yáng)高度角

4、公式：sinh=coscos計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）1.日出日落（h=0）時(shí)間sin0=cos60coscos=0=90或270即18點(diǎn)或6點(diǎn)2.正午太陽(yáng)高度角（ =0 ）sinh= cos60cos 0=0.5(0 h90 ）h=30OWE三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系adceHHONNSSEWhyxzb三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系adceHHOEWhyxzb90-B（270-A）春秋分太陽(yáng)方位角公式： cosA= - sinsinh/coscosh計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）S1.日出日落（h=0）太陽(yáng)方位cosA=-sin60sin0/cos60cos0=0A=90或270即正

5、東或正西2.正午太陽(yáng)高度角（ A=180 ）cos180=-sin60sinh/cos60coshsinh/cosh=tanh=1/tan60(0 h90 ）h=303.下午兩點(diǎn)太陽(yáng)方位（ =30）sinh=cos60cos30=30.5/4cosh=130.5/4cosA =-sin60sinh/cos60cosh=-3/130.5A146.3或213.7因?yàn)槭窍挛?，所以A應(yīng)為213.7，即南偏西33.7NAOSEW俯視圖北極星O(W)(E)NOWE立體圖側(cè)視圖三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系OSEW俯視圖北極星O(W)(E)N側(cè)視圖三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系H春秋分三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)

6、系SZPO三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPOh三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SPO春秋分三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO90-h90-90-三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPOA三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO90-h90-90-ASPZ90-90-90-hASPZ90-90-90-hA太陽(yáng)高度角公式：sinh=sinsin+coscoscos計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）直射點(diǎn)在北緯20（ =20）1. 日出日落（h=0）時(shí)間sin0=sin20sin60+cos20cos60coscos2.25129.08或

7、230.92即20點(diǎn)36.3分或3點(diǎn)23.7分2.正午太陽(yáng)高度角（ =0 ）sinh= sin20sin60+cos20cos60cos 00.87(0 h90 ）h=50三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SPZ90-90-90-hA太陽(yáng)方位角公式： cosA=(sin-sinhsin)/coshcos計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）直射點(diǎn)在北緯20（ =20）1.日出日落（h=0）太陽(yáng)方位cosA=(sin20-sin60sin0)/cos60cos00.81A46.84或313.16即北偏東46.84或北偏西46.842.正午太陽(yáng)高度角（ A=180 ）cos180=(sin20-sin60si

8、nh)/cos60cosh cos60cosh+sin20= sin60sinh(0 h90 ）h=503.下午兩點(diǎn)太陽(yáng)方位（ = 30 ）sinh=sin 20 sin60+cos 20 cos60cos 30 0.70cosh0.71cosA =( sin20-sin60sinh)/ cos60cosh-0.75A138.6或221.4因?yàn)槭窍挛?，所以A應(yīng)為221.4，即南偏西41.4三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系四、公式總結(jié)太陽(yáng)高度角公式：sinh=sinsin+coscoscos太陽(yáng)方位角公式： cosA=(sin-sinhsin)/coshcos太陽(yáng)的高度角h：太陽(yáng)和地平面的夾角當(dāng)?shù)鼐暥龋罕睒O星和地平面的夾角太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡的赤緯：太陽(yáng)和春秋分時(shí)太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡（天赤道）的夾角太陽(yáng)的時(shí)角：太陽(yáng)從正午時(shí)刻開(kāi)始在太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡上轉(zhuǎn)過(guò)的角度太陽(yáng)的方位角A：太陽(yáng)從正北開(kāi)始在地平