关于太阳视运动在地面上投影的图解及公式推导——墨宛剖析.pptx

要解决的问题： 如何知道每天某一时刻太阳在我们的什么方向 一、天球上的太阳视运动轨迹示意图 目录： 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 三、太阳的方位角和时间的关系 P2-6 P7-16 P17-35 （在第三部分中，我也会顺便介绍每天某一时刻太阳高度角的计算方法。） 四、公式总结 P36 一、天球上的太阳视运动轨迹示意图 北极星 天球 一、天球上的太阳视运动轨迹示意图 τ=0° τ=180° τ=270° τ=90° τ=30° 北极星 12 24 6 8 10 14 16 18 20 22 2 4 τ=210° τ=240° τ=300° τ=330° τ=60° τ=120° τ=150° 真太阳时和时角的对应关系 一、天球上的太阳视运动轨迹示意图 北极星 夏至 春秋分 冬至 δ 一、天球上的太阳视运动轨迹示意图 北极星 夏至 春秋分 冬至 O 23.5° -23.5° 一、天球上的太阳视运动轨迹示意图 北极星 夏至 春秋分 冬至 O 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 地球 赤道地平面 极点地平面 另一视角的赤道地平面 赤道 45°N地平面 极点地平面 另一视角的45°N地平面 视角转变 视角转变 北极星 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 赤道地平面 天球 夏至 春秋分 冬至 O 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 北极星 赤道地平面 夏至 春秋分 冬至 O 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 北极星 日落 日出 白天 晚上 赤道地平面 春秋分 O 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 北极星（N） 日落 日出 白天 晚上 赤道地平面 E S W 夏至 冬至 O 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 北极星（N） 日落 日出 白天 晚上 赤道地平面 E S W 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 北极地平面 白天 晚上 北极星 夏至 春秋分 冬至 O 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 45°N地平面 北极星 夏至 春秋分 冬至 O 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 45°N地平面 北极星 春秋分 O E S W N 二、太阳视运动轨迹和纬度的关系 45°N地平面 北极星 夏至 冬至 O E S W N 三、太阳的方位角和时间的关系 N E S W A1 顺时针方向 A2 1 2 O 北极星 O 三、太阳的方位角和时间的关系 (W) (E) N S E W 侧视图 俯视图 O O W E 立体图 北极星 O 三、太阳的方位角和时间的关系 (W) (E) N S E W 侧视图 俯视图 O φ H 北极星 O 三、太阳的方位角和时间的关系 (W) (E) N S E W 侧视图 俯视图 O φ h a b d c τ e 三、太阳的方位角和时间的关系 a b d c τ e H H O N N S S E W h 春秋分太阳高度角公式：sinh=cosφcosτ 计算举例：北纬60°（φ= 60° ） 1.日出日落（h=0°）时间 sin0°=cos60°cosτ cosτ=0 τ=90°或270° 即18点或6点 2.正午太阳高度角（ τ=0° ） sinh= cos60°cos 0° =0.5 (0 ° ≤h≤90 °） h=30° O W E 三、太阳的方位角和时间的关系 a d c τ e H H O N N S S E W h y x z b 三、太阳的方位角和时间的关系 a d c τ e H H O E W h y x z b 90°-B （270°-A） 春秋分太阳方位角公式： cosA= - sinφsinh/cosφcosh 计算举例：北纬60°（φ= 60° ） S 1.日出日落（h=0°）太阳方位 cosA=-sin60°sin0°/cos60°cos0° =0 A=90°或270° 即正东或正西 2.正午太阳高度角（ A=180° ） cos180°=-sin60°sinh/cos60°cosh sinh/cosh=tanh=1/tan60° (0 ° ≤h≤90 °） h=30° 3.下午两点太阳方位（ τ =30°） sinh=cos60°cos30°=3^0.5/4 cosh=13^0.5/4 cosA =-sin60°sinh/cos60°cosh =-3/13^0.5 A≈146.3°或213.7° 因为是下午，所以A应为213.7°，即南偏西33.7° N A O S E W 俯视图 北极星 O (W) (E) N O W E 立体图 侧视图 三、太阳的方位角和时间的关系 O S E W 俯视图 北极星 O (W) (E) N 侧视图 三、太阳的方位角和时间的关系 δ φ H 春秋分 三、太阳的方位角和时间的关系 S Z P O 三、太阳的方位角和时间的关系 S Z P O h 三、太阳的方位角和时间的关系 S Z P O