Información completa y detallada sobre el ángulo de altitud solar

Para un determinado lugar de la Tierra, el ángulo de altitud solar se refiere al ángulo entre la dirección de incidencia de la luz solar y el plano terrestre. Técnicamente hablando, el ángulo de altitud solar se refiere al ángulo entre los rayos del sol que pasan. a través del lugar. El ángulo entre las rebanadas de la superficie terrestre conectadas al centro de la tierra. El ángulo de altitud solar se conoce como ángulo de altitud. Cuando el ángulo de altitud del sol es de 90°, la intensidad de la radiación solar es máxima; cuando el sol se inclina hacia el suelo, la intensidad de la radiación solar es pequeña. Introducción básica Nombre chino: Ángulo de elevación solar Nombre extranjero: ¿ángulo de elevación solar Propiedades: Ángulo de grados Al mediodía: el ángulo de elevación solar es máximo (90°) Al amanecer y al atardecer: todos los ángulos son 0 Definición, hora general, mediodía tiempo, rojo Algoritmo de latitud, significado, reglas de cambio, historial de desarrollo, definición de ángulo de altitud solar se conoce como "altitud solar" (en realidad es un ángulo). La altura del sol es el factor más importante para determinar la cantidad de energía térmica solar que recibe la superficie de la Tierra. Usamos h para representar este ángulo, que es numéricamente igual a la altura del sol en el sistema de coordenadas del horizonte terrestre. Hora general El ángulo de altitud solar cambia con los cambios en la hora local y la declinación del sol. La declinación solar (igual a la latitud del punto directo del sol) está representada por δ, la latitud geográfica del sitio de observación está representada por φ (tanto la declinación solar como la latitud geográfica son positivas para la latitud norte y negativas para la latitud sur) , y la hora local (ángulo horario) está representada por t, existe una fórmula de cálculo para el ángulo de altitud solar: sin h = sin φ sin δ cos φ cosδ cos t El sol sale y se pone al mediodía, y el ángulo de altitud solar es cambiando constantemente en el mismo lugar durante todo el día. El ángulo horario se calcula a partir de 0 grados a las 12 del mediodía, y cada hora es de 15 grados. Es decir, las 14 y las 10 son 30 grados y -30 grados respectivamente. Los ángulos son 0 al amanecer y al atardecer. El ángulo de altitud del sol es máximo (90°) al mediodía y el ángulo horario es 0. La fórmula anterior se puede simplificar a: El ángulo de altitud del sol al mediodía sen h = sen φ sen δ. cos φ cos δ se compone de dos ángulos La fórmula trigonométrica de suma y diferencia se puede obtener como sen h=cos(φ-δ Por lo tanto, para el área donde se encuentra el sol al norte del cenit, h=90°-). (φ-δ); para el área donde el sol está ubicado en el cenit. Para el área sur, h=90°-(δ-φ) se fusionan, ya sea (φ-δ) o (δ); -φ), ambos deben encontrar la diferencia entre la latitud local y la latitud solar directa. No será negativa, por lo que es igual a su valor absoluto. Por lo tanto, la fórmula para calcular el ángulo de altitud solar al mediodía: h. =90°-|φ-δ| , el punto donde el sol brilla directamente es en el ecuador) En un momento determinado, cuando el sol brilla directamente en (0°, 120°E), cada punto del meridiano 120°E es mediodía. Para el punto (0°, 120°E), su distancia de latitud desde el punto directo del sol es 0° y su ángulo de altitud solar es 90°. La diferencia de latitud entre otro punto de observación (1°N, 120°E) y el punto solar directo es 1°. En este momento, el ángulo de altitud solar en este punto es 89° (de acuerdo con la fórmula anterior h=90°). -|φ-δ |). La diferencia de latitud entre el cálculo del ángulo de altitud solar (1°S, 120°E) y el punto directo del sol también es 1°.

Por lo tanto, ¡el ángulo de altitud solar local también es de 89°! Al mismo tiempo, los siguientes puntos de observación informan los siguientes ángulos de altitud del sol: 2° de latitud norte y sur (2° de distancia del punto directo del sol): 88° (=90°-2°) 3° norte y sur Latitud (2° de distancia del punto directo del sol) 3°): 87° (=90°-3°) 10° Latitud norte y sur (10° de distancia del punto directo del sol): 80° (= 90°-10°) 30° de latitud norte y sur (30° de distancia del punto directo del sol): 60° (=90°-30°) 80° de latitud norte y sur (80° de distancia del punto directo del sol): 10° (=90°-80°) 90° de latitud norte y sur (90° de distancia del punto directo del sol): 0° (=90°-90°) Algoritmo de declinación Todas las fórmulas anteriores involucran la declinación solar El algoritmo de la declinación solar es el siguiente: Dado que el valor específico del ángulo de declinación solar en cualquier momento del movimiento anual es estrictamente conocido, (ED) también se puede expresar mediante una expresión similar a la ecuación (1). ), es decir: ED=0.3723 23.2567sinθ 0.1149sin2θ-0.1712sin3θ-0.758cosθ 0.3656cos 2θ 0.0201cos3θ (5) donde θ se llama ángulo solar, es decir, θ=2πt/365.2422 (2) Aquí t está compuesto. de dos partes, es decir, t=N-N0 (3) En la fórmula, N es el día acumulado El llamado día acumulado es el número de secuencia de la fecha del año, por ejemplo, enero El día acumulado de. El primer día es 1, el día acumulado del 31 de diciembre en un año normal es 365, el día acumulado en un año bisiesto es 366, y así sucesivamente. N0=79.6764 0.2422×(Año - 1985) - INT [(Año - 1985)/4] (INT en la fórmula representa la parte entera, por ejemplo INT(3.25)=3) Lo que significa que la altura del sol es 0° en varios lugares de la línea crepuscular, lo que indica que está experimentando el cambio de día y noche cuando la altura del sol es mayor que 0° en el hemisferio diurno, significa día cuando la altura del sol es menor que 0° durante la noche; hemisferio, significa noche. Reglas de cambio 1. Reglas de cambio de latitud: Disminuye desde la longitud y latitud del punto solar directo hacia los lados norte y sur. Se puede inferir que si la latitud difiere en un grado del punto directo del sol, el ángulo de altitud del sol al mediodía disminuirá en un grado. (Se puede concluir además que si se conoce un cierto ángulo de altitud solar del mediodía, generalmente hay dos latitudes iguales a este grado). Por ejemplo, si el sol brilla directamente a 20°N, el ángulo de altitud solar global del mediodía disminuye gradualmente desde 20°N hacia los lados norte y sur ese día. El ángulo de altitud solar del mediodía de 19°N es igual a 89°. Es decir, la altura del sol al mediodía a 19°N = 90° - (el punto directo del sol - la latitud del lugar) = 90° - (20° - 19°) = 89° 2. Cambios estacionales : el punto directo del sol aumenta gradualmente a medida que avanza, disminuye gradualmente a medida que se aleja (el punto directo del sol es relativo a la latitud de un lugar determinado). Por ejemplo: Para el área de 31°N, durante el período del 22 de diciembre (solsticio de invierno) al 22 de junio (solsticio de verano), el ángulo de altitud solar del mediodía aumenta gradualmente, del 22 de junio (solsticio de verano) al 22 de diciembre. En este período de tiempo (solsticio de invierno), el ángulo de altitud del sol al mediodía disminuye gradualmente. Resumen: 1. En todo el hemisferio sur o norte, el ángulo de altitud solar al mediodía puede alcanzar el valor mínimo de todo el año (el solsticio de invierno en ese hemisferio) al mismo tiempo, pero no puede alcanzar el valor máximo de todo el año al mismo tiempo 2. En el área entre el Trópico de Cáncer y el Trópico de Cáncer, cuando el sol brilla directamente, puede alcanzar el valor máximo de todo el año, no el solsticio de verano del hemisferio 3; El valor máximo (solsticio de verano del hemisferio) y valor mínimo (solsticio de invierno del hemisferio) del Trópico de Cáncer es una vez al año; el área entre el Trópico de Cáncer y el Trópico de Cáncer es dos veces al año; valor (cuando el sol brilla directamente) y el primer valor mínimo (el solsticio de invierno del hemisferio), pero dos veces al año en el ecuador 4. En áreas fuera del Trópico de Cáncer, el valor máximo (el solsticio de verano del; hemisferio) y el valor mínimo es una vez al año Valor (solsticio de invierno para este hemisferio). Proceso de desarrollo En el Concurso Nacional de Modelado Matemático para Estudiantes Universitarios que comenzó el 11 de septiembre de 2015, este concepto estuvo involucrado en la pregunta A del grupo de pregrado, posicionamiento de la sombra del sol. En el Concurso de Modelado Matemático de Pregrado de la Universidad del Sureste que comenzó el 18 de mayo de 2016, el posicionamiento de la sombra del sol en la pregunta B involucraba este concepto. En la capacitación en modelado matemático de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Qingdao que comenzó el 18 de agosto de 2016, la quinta pregunta sobre el posicionamiento de la sombra solar involucra este concepto.