太陽高度角計算公式
來源：高考網整理 2023-01-31 17:55:42
太陽高度角計算公式：α=90°-|β-γ|，其中α為正午太陽高度角，β為觀察者所處的緯度，γ為太陽直射點的緯度。太陽高度角指的是正午的太陽光線與地平面的夾角。
1太陽高度角的計算公式是什么
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），地方時以t表示，有太陽高度角的計算公式：
sin h= sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t
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。時角是以正午12點為0度開始算，每一小時為15度。即14點和10點分別為30度和-30度。日出日落時角度都為0，正午時太陽高度角最大（90°），時角為0，以上的公式可以簡化為：
sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ
由兩角和與差的三角函數公式，可得
sin h=cos(φ－δ)
因此，
對于太陽位于天頂以北的地區而言，h=90°－(φ－δ)；
對于太陽位于天頂以南的地區而言，h=90°－(δ－φ)；
二者合并，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，因此都等于它的絕對值，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）某時刻太陽直射(0°，120°E)這一點，120°E經線上各點都是正午。
對于（0°，120°E）這點來說，它離太陽直射點的緯度距離是0°，它的太陽高度角就是90°。
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|）。
（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°.
2什么是太陽高度角
太陽高度角是指對地球上的某個地點太陽光入射方向和地平面的夾角。
專業上講，太陽高度角是指某地太陽光線與通過該地與地心相連的地表切面的夾角。當太陽高度角為90°時，太陽輻射強度最大；太陽斜射地面程度越大（即太陽高度角越小），太陽輻射強度就越小。
太陽高度角簡稱為“太陽高度”（其實是角度，不是高度）。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，它在數值上等于太陽在地球地平坐標系中的地平高度。
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