太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)在地面上投影的圖解及公式推導(dǎo)PPT學(xué)習(xí)教案

1、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)在地面上投影的圖解及公式太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)在地面上投影的圖解及公式推導(dǎo)推導(dǎo)一、天球上的太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星天球第1頁(yè)/共36頁(yè)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)系第2頁(yè)/共36頁(yè)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第3頁(yè)/共36頁(yè)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O23.5-23.5第4頁(yè)/共36頁(yè)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第5頁(yè)/共36頁(yè)二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系地球赤

2、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)變第6頁(yè)/共36頁(yè)北極星二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系赤道地平面天球第7頁(yè)/共36頁(yè)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第8頁(yè)/共36頁(yè)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第9頁(yè)/共36頁(yè)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第10頁(yè)/共36頁(yè)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第11頁(yè)/共36頁(yè)二、太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極地平面白

3、天晚上北極星夏至春秋分冬至O第12頁(yè)/共36頁(yè)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第13頁(yè)/共36頁(yè)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第14頁(yè)/共36頁(yè)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第15頁(yè)/共36頁(yè)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第16頁(yè)/共36頁(yè)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立體圖第17頁(yè)/共36頁(yè)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第18頁(yè)/共36頁(yè)北極星O三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系(

4、W)(E)NSEW側(cè)視圖俯視圖Ohabdce第19頁(yè)/共36頁(yè)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第20頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系adceHHONNSSEWhyxzb第21頁(yè)/共36頁(yè)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=

5、- 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33.7NA第22頁(yè)/共3

6、6頁(yè)OSEW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)系第23頁(yè)/共36頁(yè)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春秋分第24頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO第25頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPOh第26頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO第27頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SPO春秋分第28頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO90-h90-90-第29頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO第30頁(yè)/共36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPOA第31頁(yè)/共

7、36頁(yè)三、太陽(yáng)的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO90-h90-90-ASPZ90-90-90-hA第32頁(yè)/共36頁(yè)SPZ90-90-90-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)系第33頁(yè)/共36頁(yè)SPZ90-

8、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-sin60sinh)/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)槭窍挛纾訟應(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)系第34頁(yè)/共36頁(yè)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)從正北開始在地