太陽視運動,在地面上,投影,的圖解,及公式推導

1、要解決的問題：如何知道每天某一時刻太陽在我們的什么方向一、天球上的太陽視運動軌跡示意圖目錄：二、太陽視運動軌跡和緯度的關系三、太陽的方位角和時間的關系P2-6P7-16P17-35（在第三部分中，我也會順便介紹每天某一時刻太陽高度角的計算方法。）四、公式總結P36一、天球上的太陽視運動軌跡示意圖北極星天球一、天球上的太陽視運動軌跡示意圖=0=180=270=90=30北極星12246810141618202224=210=240=300=330=60=120=150真太陽時和時角的對應關系一、天球上的太陽視運動軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至一、天球上的太陽視運動軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至O

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

3、地平面白天晚上北極星夏至春秋分冬至O二、太陽視運動軌跡和緯度的關系45N地平面北極星夏至春秋分冬至O二、太陽視運動軌跡和緯度的關系45N地平面北極星春秋分OESWN二、太陽視運動軌跡和緯度的關系45N地平面北極星夏至冬至OESWN三、太陽的方位角和時間的關系NESWA1順時針方向A212O北極星O三、太陽的方位角和時間的關系(W)(E)NSEW側視圖俯視圖OOWE立體圖北極星O三、太陽的方位角和時間的關系(W)(E)NSEW側視圖俯視圖OH北極星O三、太陽的方位角和時間的關系(W)(E)NSEW側視圖俯視圖Ohabdce三、太陽的方位角和時間的關系abdceHHONNSSEWh春秋分太陽高度角

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

5、東或正西2.正午太陽高度角（ A=180 ）cos180=-sin60sinh/cos60coshsinh/cosh=tanh=1/tan60(0 h90 ）h=303.下午兩點太陽方位（ =30）sinh=cos60cos30=30.5/4cosh=130.5/4cosA =-sin60sinh/cos60cosh=-3/130.5A146.3或213.7因為是下午，所以A應為213.7，即南偏西33.7NAOSEW俯視圖北極星O(W)(E)NOWE立體圖側視圖三、太陽的方位角和時間的關系OSEW俯視圖北極星O(W)(E)N側視圖三、太陽的方位角和時間的關系H春秋分三、太陽的方位角和時間的關

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

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

8、nh)/cos60cosh cos60cosh+sin20= sin60sinh(0 h90 ）h=503.下午兩點太陽方位（ = 30 ）sinh=sin 20 sin60+cos 20 cos60cos 30 0.70cosh0.71cosA =( sin20-sin60sinh)/ cos60cosh-0.75A138.6或221.4因為是下午，所以A應為221.4，即南偏西41.4三、太陽的方位角和時間的關系四、公式總結太陽高度角公式：sinh=sinsin+coscoscos太陽方位角公式： cosA=(sin-sinhsin)/coshcos太陽的高度角h：太陽和地平面的夾角當?shù)鼐暥龋罕睒O星和地平面的夾角太陽視運動軌跡的赤緯：太陽和春秋分時太陽視運動軌跡（天赤道）的夾角太陽的時角：太陽從正午時刻開始在太陽視運動軌跡上轉過的角度太陽的方位角A：太陽從正北開始在地平