太陽視運(yùn)動(dòng)在地面上投影的圖解及公式推導(dǎo)PPT學(xué)習(xí)教案

1、太陽視運(yùn)動(dòng)在地面上投影的圖解及公式太陽視運(yùn)動(dòng)在地面上投影的圖解及公式推導(dǎo)推導(dǎo)一、天球上的太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星天球第1頁/共36頁一、天球上的太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖=0=180=270=90=30北極星12246810141618202224=210=240=300=330=60=120=150真太陽時(shí)和時(shí)角的對(duì)應(yīng)關(guān)系第2頁/共36頁一、天球上的太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至第3頁/共36頁一、天球上的太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至O23.5-23.5第4頁/共36頁一、天球上的太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖北極星夏至春秋分冬至O第5頁/共36頁二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系地球赤

2、道地平面極點(diǎn)地平面另一視角的赤道地平面赤道45N地平面極點(diǎn)地平面另一視角的45N地平面視角轉(zhuǎn)變視角轉(zhuǎn)變第6頁/共36頁北極星二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系赤道地平面天球第7頁/共36頁夏至春秋分冬至O二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星赤道地平面第8頁/共36頁夏至春秋分冬至O二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星日落日出白天晚上赤道地平面第9頁/共36頁春秋分O二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星（N）日落日出白天晚上赤道地平面ESW第10頁/共36頁夏至冬至O二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極星（N）日落日出白天晚上赤道地平面ESW第11頁/共36頁二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系北極地平面白

3、天晚上北極星夏至春秋分冬至O第12頁/共36頁二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系45N地平面北極星夏至春秋分冬至O第13頁/共36頁二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系45N地平面北極星春秋分OESWN第14頁/共36頁二、太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡和緯度的關(guān)系45N地平面北極星夏至冬至OESWN第15頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系NESWA1順時(shí)針方向A212O第16頁/共36頁北極星O三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系(W)(E)NSEW側(cè)視圖俯視圖OOWE立體圖第17頁/共36頁北極星O三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系(W)(E)NSEW側(cè)視圖俯視圖OH第18頁/共36頁北極星O三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系(

4、W)(E)NSEW側(cè)視圖俯視圖Ohabdce第19頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系abdceHHONNSSEWh春秋分太陽高度角公式：sinh=coscos計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）1.日出日落（h=0）時(shí)間sin0=cos60coscos=0=90或270即18點(diǎn)或6點(diǎn)2.正午太陽高度角（ =0 ）sinh= cos60cos 0=0.5(0 h90 ）h=30OWE第20頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系adceHHONNSSEWhyxzb第21頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系adceHHOEWhyxzb90-B（270-A）春秋分太陽方位角公式： cosA=

5、- sinsinh/coscosh計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）S1.日出日落（h=0）太陽方位cosA=-sin60sin0/cos60cos0=0A=90或270即正東或正西2.正午太陽高度角（ A=180 ）cos180=-sin60sinh/cos60coshsinh/cosh=tanh=1/tan60(0 h90 ）h=303.下午兩點(diǎn)太陽方位（ =30）sinh=cos60cos30=30.5/4cosh=130.5/4cosA =-sin60sinh/cos60cosh=-3/130.5A146.3或213.7因?yàn)槭窍挛?，所以A應(yīng)為213.7，即南偏西33.7NA第22頁/共3

6、6頁OSEW俯視圖北極星O(W)(E)NOWE立體圖側(cè)視圖三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系第23頁/共36頁OSEW俯視圖北極星O(W)(E)N側(cè)視圖三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系H春秋分第24頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO第25頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPOh第26頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO第27頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SPO春秋分第28頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO90-h90-90-第29頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO第30頁/共36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPOA第31頁/共

7、36頁三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系SZPO90-h90-90-ASPZ90-90-90-hA第32頁/共36頁SPZ90-90-90-hA太陽高度角公式：sinh=sinsin+coscoscos計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）直射點(diǎn)在北緯20（ =20）1. 日出日落（h=0）時(shí)間sin0=sin20sin60+cos20cos60coscos2.25129.08或230.92即20點(diǎn)36.3分或3點(diǎn)23.7分2.正午太陽高度角（ =0 ）sinh= sin20sin60+cos20cos60cos 00.87(0 h90 ）h=50三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系第33頁/共36頁SPZ90-

8、90-90-hA太陽方位角公式： cosA=(sin-sinhsin)/coshcos計(jì)算舉例：北緯60（= 60 ）直射點(diǎn)在北緯20（ =20）1.日出日落（h=0）太陽方位cosA=(sin20-sin60sin0)/cos60cos00.81A46.84或313.16即北偏東46.84或北偏西46.842.正午太陽高度角（ A=180 ）cos180=(sin20-sin60sinh)/cos60cosh cos60cosh+sin20= sin60sinh(0 h90 ）h=503.下午兩點(diǎn)太陽方位（ = 30 ）sinh=sin 20 sin60+cos 20 cos60cos 30 0.70cosh0.71cosA =( sin20-sin60sinh)/ cos60cosh-0.75A138.6或221.4因?yàn)槭窍挛?，所以A應(yīng)為221.4，即南偏西41.4三、太陽的方位角和時(shí)間的關(guān)系第34頁/共36頁四、公式總結(jié)太陽高度角公式：sinh=sinsin+coscoscos太陽方位角公式： cosA=(sin-sinhsin)/coshcos太陽的高度角h：太陽和地平面的夾角當(dāng)?shù)鼐暥龋罕睒O星和地平面的夾角太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡的赤緯：太陽和春秋分時(shí)太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡（天赤道）的夾角太陽的時(shí)角：太陽從正午時(shí)刻開始在太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡上轉(zhuǎn)過的角度太陽的方位角A：太陽從正北開始在地