Зенитный угол Солнца

Зенитный угол Солнца - это угол между солнечными лучами и вертикалью. Он тесно связан с углом солнечной высоты, который представляет собой угол между солнечными лучами и горизонтальной плоскостью. Поскольку эти два угла дополняют друг друга, косинус одного из них равен синусу другого. Оба они могут быть рассчитаны по одной и той же формуле, используя результаты сферической тригонометрии . ^[1]^[2] В солнечный полдень зенитный угол минимален и равен широте минус угол склонения Солнца . Это основа, на которой древние мореплаватели путешествовали по океанам. ^[3]

Формула [ править ]

{\ displaystyle \ cos \ theta _ {s} = \ sin \ alpha _ {s} = \ sin \ Phi \ sin \ delta + \ cos \ Phi \ cos \ delta \ cos h}

где

$\theta _{s}$ является угол солнечного зенита
$\alpha _{s}$ - угол солнечной высоты , = 90 ° - $\alpha _{s}$ $\theta _{s}$
$h$ - часовой угол по местному солнечному времени .
$\delta$ текущее склонение Солнца
$\Phi$ это местная широта .

Предостережения [ править ]

Рассчитанные значения являются приблизительными из-за различия между общей / геодезической широтой и геоцентрической широтой . Однако эти два значения отличаются менее чем на 12 угловых минут , что меньше видимого углового радиуса Солнца.

Формула также не учитывает влияние атмосферной рефракции . ^[4]

Приложения [ править ]

Восход / закат [ править ]

Закат и восход солнца происходят (приблизительно), когда зенитный угол равен 90 °, где часовой угол h ₀ удовлетворяет ^[2]

\cos h_{0}=-\tan \Phi \tan \delta .

Точное время заката и восхода происходит, когда верхняя часть Солнца, преломленная атмосферой, оказывается на горизонте.

Альбедо [ править ]

Средневзвешенный зенитный угол, используемый при вычислении местного альбедо Земли , определяется выражением

{\overline {\cos \theta _{s}}}={\frac {\int _{-h_{0}}^{h_{0}}Q\cos \theta _{s}{\text{d}}h}{\int _{-h_{0}}^{h_{0}}Q{\text{d}}h}}

где Q - мгновенная освещенность . ^[2]

Резюме специальных ракурсов [ править ]

Например, угол возвышения Солнца равен:

90 °, если вы находитесь на экваторе, в день равноденствия, в двенадцатый солнечный час.
около 0 ° на закате или на восходе
от -90 ° до 0 ° ночью (полночь)

Дан точный расчет положения Солнца . Другие приближения существуют в другом месте. ^[5]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Перейти ↑ Jacobson, Mark Z. (2005). Основы атмосферного моделирования (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета . п. 317 . ISBN 0521548659.
^ a b c Хартманн, Деннис Л. (1994). Глобальная физическая климатология . Академическая пресса . п. 30 . ISBN 0080571638.
^ Bonan, Гордон (2005). Экологическая климатология: концепции и приложения . Издательство Кембриджского университета. п. 62. ISBN 9781316425190. Дата обращения 13 ноября 2019 . CS1 maint: discouraged parameter (link)
^ Вульф, Гарольд М. (1968). «О вычислении углов возвышения Солнца и определении времени восхода и захода солнца». Технический меморандум НАСА, X-1646 . Вашингтон, округ Колумбия: 3.
^ livioflores-ga. «Уравнение, чтобы знать, где находится Солнце в данном месте в заданную дату и время» . Проверено 9 марта 2013 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)

[1] Перейти ↑ Jacobson, Mark Z. (2005). Основы атмосферного моделирования (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета . п. 317 . ISBN 0521548659.

[hartmann-2] Хартманн, Деннис Л. (1994). Глобальная физическая климатология . Академическая пресса . п. 30 . ISBN 0080571638.

[3] Bonan, Гордон (2005). Экологическая климатология: концепции и приложения . Издательство Кембриджского университета. п. 62. ISBN 9781316425190. Дата обращения 13 ноября 2019 . CS1 maint: discouraged parameter (link)

[4] Вульф, Гарольд М. (1968). «О вычислении углов возвышения Солнца и определении времени восхода и захода солнца». Технический меморандум НАСА, X-1646 . Вашингтон, округ Колумбия: 3.

[5] vioflores-ga. «Уравнение, чтобы знать, где находится Солнце в данном месте в заданную дату и время» . Проверено 9 марта 2013 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)

[1]