太阳高度角计算公式

太阳高度角计算公式

正午太阳高度角，指的是正午的太阳光线与地平面的夹角，计算公式为：α= 90° - | β - γ |。其中α为正午太阳高度角，β为观察者所处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。

正午太阳高度的计算公式:H=90°-两点纬度差

说明:“两点”是指所求地点与太阳直射点。

两点纬度差的计算遵循“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”;两点分属南北不同半球，则两点纬度相加。

正午太阳高度的应用

1.确定地方时

当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。

2.确定房屋的朝向

确定房屋的朝向与正午太阳所在位置有关。为了获得更充足的太阳光照,在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南;在南回归线以南地区正午太阳位于北方,因此房屋坐南朝北。

3.确定当地的地理纬度

当太阳直射点位置一定时，可根据两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。

4.判断日影长短及方向

太阳直射点上，物体的影子缩短为0;正午太阳高度越大，日影越短;反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。

日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日日影最短;南回归线以南的地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日日影最短;南北回归线之间的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北;直射时日影最短(等于0)。

5.确定楼间距、楼高

为了更好地保证各楼层都有良好的采光，楼与楼之间应当保持适当距离。

6.计算太阳能热水器的安装角度

为了更好地利用太阳能,应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角,使太阳光与集热板成直角。

7.判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度

一般情况下，由于阳坡正午太阳高度大，得到的光热多,阴坡得到的太阳光热少;因此在相同高度，阳坡温度较高,阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。

太阳高度角的变化规律

纬度变化规律

由太阳直射点所在经纬度向南北两侧递减。可推知与太阳直射点的纬度相差一度，正午太阳高度角就减小一度。(进一步可得出：已知某一正午太阳高度角，一般有两条纬线等于此度数)。

例如:太阳直射20°N，这天全球正午太阳高度角就从20°N向南北两侧逐渐递减，19°N的正午太阳高度角就等于89°。

即19°N的正午太阳高度=90°-（太阳直射点-该地纬度）=90°-（20°-19°）=89°

季节变化规律

太阳直射点移来时渐增，移去时渐减(太阳直射点相对某地所在纬线而言)。

例如：对于31°N的地区，在12月22日(冬至日)至6月22日(夏至日)这段时间，正午太阳高度角渐增，6月22日(夏至日)至12月22日(冬至日)这段时间，正午太阳高度角渐减。