北京太阳高度角与昼夜长短变化的知识？

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北京知识

提问时间:2022-06-03 12:03:14

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刘廷

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对于地球上的某个地点，太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。

我们用h来表示这个角度，它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。

太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以δ表示，观测地地理纬度用φ表示，地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：

sin h＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ cos t

日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度，正午时太阳高度角最大。

正午时时角为0，以上公式可以简化为：sin H＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ

其中，H表示正午太阳高度角。

由两角和与差的三角函数公式，可得

sin H＝cos(φ－δ)

因此，对于北半球而言，H＝90°－(φ－δ)；对于南半球而方，H＝90°－(δ－φ)。

地球自转一周，白天与黑夜循环一次，形成一个昼夜，由于黄赤交角的存在，除了在赤道上的秋分、春分日外，各地的昼弧与夜弧都不等长，当夜弧大于昼弧时，则夜长昼短。反之亦然，随着地球的公转运动，晨昏圈一斜一正地变化，同纬度地区的昼弧和夜弧也跟着彼此消长，因此导致昼夜长短不断变化。

2022-06-03 14:58:15

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