日出日落的方位角度计算公式

计算日出日落的方位角度公式要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公式：方位角=90 - 0.5arccos2（sinM/cosN）A2- 1公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，人2表示平方。例如，北京在北纬40度，则N=40,夏至这一天太阳在北纬23.5度（太阳直射北纬23.5 度），即M=23.5,把N和M的值代入上式，可求得方位角=31度 意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北 31 度的方位升起的，是在西 偏北 31 度的方位落下的。说明：1 本公式是在理想条件下推导出来的，即假设地球是个标准球体。而实际上地球两极略 扁，而且各地也有高山、洼地等，所以计算结果可能与实测结果有一点误差。2 太阳围绕地球旋转的轨迹实际上是螺旋线（好象在地球外面套一根弹簧），所以实际上每天日出和日 落的方位角稍微有点差别。例如，在春分到夏至这段时间，日出方位角要略小于日落方位角。昼夜长短的计算公式：Cost=-tg*tg太阳视位置太阳视位置指从地面上看到的太阳的位置，用太阳高度角和太阳方位角两个角度作为坐标表示。太 阳高度角指从太阳中心直射到当地的光线与当地水平面的夹角，其值在 0到 90之间变化，日出日落时 为零，太阳在正天顶上为 90（本万年历中显示的高度角均已进行了蒙气差的订正，蒙气差值取自天文 年历）。太阳方位角即太阳所在的方位，指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可近似地 看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。方位角以正南方向为零，由南向东向北为 负，由南向西向北为正，如太阳在正东方，方位角为-90，在正东北方时，方位为-135，在正西方时 方位角为 90，在正北方时为180。实际上太阳并不总是东升西落，只有在春秋分两天，太阳是从正东方升，正西方落。在北半球，从春分 到秋分的夏半年中，太阳从东偏北的方向升（方位角为-90到-180之间），在西偏北的方向落（方位 角为 90到 180之间）；而从秋分到下一年春分的冬半年中，太阳从东偏南的方向升（方位角为-90到 0之间），在西偏南的方向落（方位角为 0到 90之间）。太阳高度角与地面的太阳光强弱密切相关。早晚与中午的光强有很大的差异，原因就在于太阳高度角的 不同。在晴天条件下，太阳光的强弱与太阳高度角的正弦成正比。因此了解太阳高度角对分析地面的太 阳光强、紫外线的强弱有重要的意义。正午时（指当地真太阳时的正午。不是北京时间的中午12点，也不是地方平时的12点,而是太阳中心 正好在子午线上的时间，也即太阳方位角由负值变为正值的瞬间）太阳高度角是一天中太阳高度角的最 大值（除极地部分地区外），夏季这个值较大，冬季较小，夏至时最大，冬至时最小。太阳方位角决定了阳光的入射方向，决定了各个方向的山坡或不同朝向建筑物的采光状况。当太阳高度 角很大（比如大于80。）时，太阳基本上位于天顶附近，这时太阳方位角的影响较小。日梭万年历所显示的日落太阳方位角，指当地观测者所见的太阳中心正好下落到地平线时太阳的方位。 其中已对大气的折射作用所产生的蒙气差（约为34）作了订正，故日落时实际的太阳中心在地平线以 下34。因日出、日落时的太阳方位可近似地看作是关于正南方对称的，故日出时的方位角近似地可看 作与日落时的方位角反号（如日落时为120，则日出时约为-120。）。日出日落方位可以作为判断方向 的一个可靠依据。太阳高度角、方位角和昼长太阳高度角计算公式1.任意纬度、任意一天、任意时刻的太阳高度角h为sin h=s inOsin 6+cos0cos6cosw-h为太阳高度角，6为观测时赤纬-O为观测点纬度，w为观测时时角2正午太阳高度角计算公式h（正午）=90。963.太阳方位角-太阳光线在水平面上的投影与当地子午线的夹角-任意纬度、任意一天、任意时刻的太阳方位角A为cos A =sinh sin 0 siri Scosh cos 4.正午进A=0,正南以西A0,正南以东AvO在日出、日落时，太阳方位角A为cos A -sin 6 cos 0日出日落方向图解学生理解：北回归线以北昼长大于昼长，且正午太阳在南，因此东寸北_南_西北，太阳视运动轨迹大 于180度。钟表定向推导：夏季日出时在6时以前，因此太阳自东北升起，西北落下。不过以上两种方法缺乏必要的科学性，虽然都能解释、并使学生进一步记忆，但却不利于进一步探 究。对于初中及高一学生来说足以。简易图解释:太阳光线与晨昏线垂直（上图中能表示），站在晨线上看太阳（图中选择了几个点，也就是蓝点位 置），应该就是顺着太阳光线的方向看到的。从图中可以明显看出，夏至日除极昼、极夜区外，太阳都 从东北升起，赤道上是东偏北23度26分，向南北两侧角度变大。夏半年的其它日期同理可得。视运动图分析：EE左图是南半球中纬度的太阳视运动，右图是北半球中纬度的太阳视运动，可以很明显的看出日出日 落方向。F面是从原初中课本上的图简化来的。6:00全球不同纬度地区两分两至日出日落示意图9. 23L 口一牛孟提赤道与北回归线之间某纬度赤道地区南回归线以嘉某纬度这是网友制作的，大家都可以依据地概的相关知识制作，也都可以说明日出日落的方向。如果再进一步细化的分析：要计算任意一个地方在任意一天日出日落的方位角度，可以用下面的公 式：方位角=90 0.5arccos2(sinM/cosN)2 1公式中，M表示的是某天太阳直射的纬度，N表示的是某地的纬度，2表示平方。【例如】北京在北纬40度，则N=40，夏至这一天太阳在北纬23.5度(太阳直射北纬23.5度)，即M=23.5，把N和M的值代入上式，可求得：方位角=31度意思是，夏至这一天，在北京的人看来，太阳是从东偏北31度的方位升起的，是在西偏北31 度的方位落下的。下面是一些特殊地区，特殊时间的日出日落方位。地球特殊纬度的日岀、日没方位角心纬度奋分日【丁 ）夏至日(23 26? N)秋分日）冬至S( 23d加S J +时N从呑曲日到秋分日太阳在地平线M上；从秋分日到呑分日太阳在地平线矿问34? IT太阳升于正东太阳并、落都在正北太阳升于正东太阳并落都在正南口23 2 F太阳升于东偏北羽“炉太阳升于乐偏南25- 42; 4丸阳落于西偏北25 - 42;末阳落于西偏南25c 42；卩. !J-!_ _0太阳落于正西丈阳升于东偏1t23a西丈阳落于正西犬阳升于东偏南羽-対4点阳落于西傭j匕23益末阳落于西偏南23= 26；卩23曲 S与北23 Z6?同与北纬2于2&同466 34? 3与北纬&貧34?同与北纬明-34同4时S从秋分日到春分日丈阳在地平线以上：从春分日到秋分日丈阳在地平线以下。1结论：北半球夏半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东北升起，从西北落下。北半球冬半年，全球除极昼极夜现象的地区外，太阳均从东南升起，从西南落下。春分、秋分，从正东升起从正西落下（极点除外）极昼处日出日落方向极昼期间，太阳周日运动的路线是一个圆圈（简称周日圈），圆心是天极一一南北两极的天顶。通俗 地说就是：一天中太阳永不下落，只是在天空中绕天极方向兜圈子。1太阳周日视运动是地球自转的结果，其移动方向与地球自转方向相反；极昼期间，在北半球地平 圈上看来，太阳视运动表现为顺时针方向，而南半球则为逆时针方向。2极昼期间，太阳周日运动的周期仍是24小时.3除极点外，太阳周日圈都是倾斜的，而且离开极点越远，周日圈越倾斜，在极昼开始出现的纬度 上，周日圈的最低点与地平圈重合一也就是说太阳在地平线上。再往低纬，周日圈便与地平圈斜交-太 阳有段时间在地平线以下，即不再有极昼。4倾斜的周日圈总有一个最咼点，有一个最低点。就北极地区而言，太阳在正南方时（正午）达最咼 点，在正北方时（子夜）达最低点；南极地区正好相反。也可以理解为：极昼期间，除极点外，各个地方 一天中的太阳高度是不同的一正午时最高，子夜时最低。就北极地区而言，太阳位于正南方时为正午， 此时，太阳高度达一天中最高值；太阳位于正北方时为子夜，此时太阳高度达一天中最低值。南极地区 正好相反，具体高度与纬度、日期两个因素有关。例如：6月22 日这天，北极圈上某点，正午时太阳 在正南方（位于周日圈最高点），高度为46。52，；子夜时太阳在正北方（位于周日圈最低点），高度为 0。5太阳周日圈倾斜的程度，即周日圈最高点与最低点之间的差别，或者说一天中太阳高度的变化幅 度主要与纬度、日期有关。就地区而言，总的规律是由极昼开始出现的纬度向极点方向递减。例如；6 月22日，北极圈上正午时太阳高度为4652，子夜时为0；北纬70纬线上，正午时为 4326，子夜时为326；北纬80纬线上，正午时为3326，子夜时为1326；北极点 上，正午时为2326，子夜时为2326。就日期而言，总的规律是：春分至夏至渐大，夏至至秋 分渐小。6.极昼期间太阳周日圈最高点高度与最低点高度之和即一天中正午太阳高度与子夜太阳高度之和总 是等于当日直射点纬度的2倍，也等于开始出现极昼现象纬度上的正午太阳高度，还等于极点上太阳高 度的2倍。丨公式1：正午太阳高度的计算公式h=90|即正午太阳高度=90|当地地理纬度直射点纬度|（“土”的用法：同半球用“一”，不同半球则用“+”。表示当地地理纬度，5表示直射点纬 度）公式2：h+h=2 5，即正午太阳高度+子夜太阳高度=直射点纬度的2倍（只适用于极昼区）例如6月22 日，直射2326N,北极圈内各纬度正午、子夜太阳高度之和都等于4652.