釋義
大地的水平面。天文學上指與地球半徑成直角的平面。即以站立的觀測者為中心的垂直平面。
定義
太陽高度角簡稱太陽高度(其實是角度)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,它在數值上等於太陽在天球地平坐標系中的地平高度。
太陽高度角
H當地=90°—緯度差(所求地點緯度與直射點所在緯度的緯差)[*同一半球,緯度相減,反之相加]
一般時間
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(與太陽直射點緯度相等)以δ表示,觀測地地理緯度用φ表示(太陽赤緯與地理緯度都是北緯為正,南緯為負),地方時(時角)以t表示,有太陽高度角的計算公式:sinh=sinφsinδ+cosφcosδcost
正午時間
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0,
正午太陽高度角
正午時太陽高度角最大,時角為0,以上公式可以簡化為:sinh=sinφsinδ+cosφcosδ由兩角和與差的三角函式公式,可得sinh=cos(φ-δ)因此,對於太陽位於天頂以北的地區而言,h=90°-(φ-δ);對於太陽位於天頂以南的地區而言,h=90°-(δ-φ);二者合併,因為無論是(φ-δ)還是(δ-φ),都是為了求當地緯度與太陽直射緯度之差,不會是負的,因此都等於它的絕對值,所以正午太陽高度角計算公式:h=90°-|φ-δ|
具體計算
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)某時午夜太陽高度角刻太陽直射(0°,120°E)這一點,120°E經線上各點都是正午對於(0°,120°E)這點來說,它離太陽直射點的緯度距離當然是0°啦(因為就是自己嘛)它的太陽高度角就是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°此時,這一點的太陽高度角為89°(根據上面的公式h=90°-|φ-δ|)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°因此,當地的太陽高度角也是89°!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°(與太陽直射點相距2°):88°(=90°-2°)南北緯3°(與太陽直射點相距3°):87°(=90°-3°)南北緯10°(與太陽直射點相距10°):80°(=90°-10°)南北緯30°(與太陽直射點相距30°):60°(=90°-30°)南北緯80°(與太陽直射點相距80°):10°(=90°-80°)南北緯90°(與太陽直射點相距90°):0°(=90°-90°)
太陽赤緯的算法
上述式子中都涉及太陽赤緯,太陽赤緯的算法如下:由於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+0.3656cos2θ+0.0201cos3θ(5)式中θ稱日角,即θ=2πt/365.2422(2)這裡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〕(式中INT表示取整數部分,例如INT(3.25)=3)
太陽高度表示晝夜狀態
在晨昏線上的各地太陽高度為0°,表示正經歷晝夜更替;在晝半球上的各地太陽高度大於0°,表示白晝;在夜半球上的各地太陽高度小於0°,表示黑夜。
例句
1、在晴朗的夜晚,即使空氣的溫度在冰點以上,地平面上也能結霜。
On 1a cloudless night, frost may form on horizontal surfaces even when the temperature of the air is above freezing.
2、使用比較廣泛的是輕鋼龍骨石膏板,吊頂可以結合地平面設計,製作各種造型的燈池。
More extensive use of light steel keel is gypsum board, ceiling design can be combined to produce various shapes of lamp pool.
3、地下室可居住的最低的建築物樓層,通常在地平面以下。
The lowest habitable story of a building , usually below ground level .