太阳天顶角和方位角计算
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
太阳天顶角和方位角计算
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
計算太陽天頂角方位角,不知道在線計算器算得準不準,今天自己來驗證一下。
- 在線計算器:太陽高度角在線計算器
- 參考博文:太陽高度角/方位角計算公式
參數
位置:東經115.78388,北緯40.34924 時間:2019/10/08 -- 10:20AM 海拔:481米 時間制式:24h 時區:H(GMT+8:00) 基準時間:太陽時 零方位角:北真太陽時
先根據北京時間計算得到東經115.78388的平太陽時
10:20-(120-115.78388)*4=10:03:08再根據10月08號的真太陽時時差為+12分44秒計算得到對應的真太陽時
10:03:08+00:12:44=10:15:52=10.264h太陽時角
t=(10.264-12)*15=-26.04°太陽赤緯
這里補充說明一下。
太陽赤緯,是地球赤道平面與太陽和地球中心的連線之間的夾角。赤緯角以年為周期,在 ±23°26′ 的范圍內移動,成為季節的標志。
赤緯值日變化很小,一年內任何一天的赤緯角δ可用下式計算:
式中N為日數,自每年1月1日開始計算,δ單位為弧度。
更準確的太陽赤緯計算公式則為:
δ=0.006918-0.399912*cos(b)+0.070257*sin(b)-0.006758*cos(2*b)+0.000907*sin(2*b)-0.002697*cos(3*b)+0.00148*sin(3*b)其中delta的單位為度(deg),b單位為弧度。
下面采用簡化公式進行計算:
2019年10月08號對應的N=281 sinδ=0.39795*cos[0.98563*(108)/180*PI]≈-0.112678 δ=-6.4697°(這里為了計算方便保留度的單位)太陽高度角
sinHs=sin(40.34924)*sin(-6.4697)+cos(40.34924)*cos(-6.4697)*cos(-26.04)≈0.6067 Hs≈37.367°太陽天頂角與高度角互余,那么太陽天頂角就等于:
SZA=90°-Hs≈52.633°太陽方位角
cosAs=(sinHs*sin(40.3924)-sin(-6.4697))/(cosHs*cos(40.3924))≈0.83574 As≈33.307°此處的方位角是以南為零方位角的,轉換為以北為零方位角:
SAA=180°-As=146.693°結果對比與總結
相同參數下在線計算器計算結果:
整理至一張表中:
| 手算 | 52.633° | 146.693° |
| 在線算 | 51.49° | 147.4° |
如果前面的計算沒有什么問題,結合在線計算器中給出的偏差,同時考慮到太陽赤緯計算公式的不同,以及計算過程中多次的四舍五入,可以認為兩者的偏差是可接受的。
如果后續研究中并不需要很高的精度,可以直接采用在線計算器計算得到,上述計算過程可以為結果提供理論依據。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的太阳天顶角和方位角计算的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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