太阳高度角/方位角计算公式

本文不在此介绍太阳高度角、方位角是什么,相关概念请移步Wikipedia。鉴于很多相关专业人员需要计算太阳高度角、方位角,而网上介绍的公式多数或是不正确,或是杂乱无章。作者经查阅相关理论和教程,在此整理了下太阳高度角、方位角等的计算公式,并根据此公式做出了相关产品,通过了检验。如有错误,请各位指正。

太阳高度角/方位角在线计算链接[很好用]:太阳高度角/方位角在线计算


太阳高度角计算公式

一般情况下,地理纬度ϕ\phi是已知的,那么由上可知,要计算太阳高度角,还需要计算太阳赤纬δ\delta和时角t<script type="math/tex" id="MathJax-Element-3">t</script>。那么太阳赤纬和时角怎么计算呢?我们暂且不表,先看看太阳方位角的计算公式。

太阳方位角计算公式

从上我们知道,要计算太阳方位角,依旧要计算太阳赤纬。OK,我们下面来看看太阳赤纬的计算公式。

太阳赤纬计算公式

时角计算公式

时角由太阳时(也叫“真太阳时”)计算。

太阳时和我们平常看的时钟有什么关系?一般情况下,在我们的时钟显示12:00时,太阳并没有位于天空的正中间,这是因为我的时钟时间(也叫“平太阳时”)与真太阳时有一定的偏差。太阳时和时钟时有什么关系?

真太阳时 = 平太阳时 + 真太阳时时差

还有一点需要我们注意,由于众所周知的原因,我国使用的都是“北京时间”。当北京处于中午12点的时候,太阳大致处于天空正中间,但是新疆显示12点的时候,太阳才刚升起来。我们知道,新疆和北京是处于不同经度的,因此在计算真太阳时时,还要计算由于经度不同带来的时差。
虽然是“北京时间”,但“北京时间”是根据东经120°测得的,因此计算时差时,要以东经120°为标准。
举个例子,北京时间23点是进入子时的时间,我们分别计算长春和成都进入子时的真太阳时。由地图可知,长春的经度大致为东经125.3°,成都的经度大致为东经104.5°,那么长春进入子时的时间是:

上面我们谈到,真太阳时 = 平太阳时 + 真太阳时时差,平太阳时是当地的时钟时(以经度为准的时钟时,非“北京时间”),那么真太阳时的时差是什么呢?其实时差每天都不同,并没有特定的规律,只能查表得到,时差表在文章最后。
最后,我们已北京为例,假设北京的经度是东经121°$,那么4月14日时钟时为12:00(钟表显示的时间),真太阳时应该怎么计算呢?
首先,钟表时间是12:00,其实是指东经120°的时间,那么东经121°的时间应该是什么呢?

经查表知,今天的时差是13秒,那么最后北京的真太阳时应该为:

也就是说,当时钟显示12:00时,真正的太阳时其实已经是12:04了,对应的太阳已经不是在天空的正中间,而是偏西一点点了。

PS: 至于源码就不放出来了,原理很简单,只要按照公式来计算就可以了。

时差表:

时间 时间差
1月01日 -3分9秒
1月02日 -3分38秒
1月03日 -4分6秒
1月04日 -4分33秒
1月05日 -5分1秒
1月06日 -5分27秒
1月07日 -5分54秒
1月08日 -6分20秒
1月09日 -6分45秒
1月10日 -7分10秒
1月11日 -7分35秒
1月12日 -7分59秒
1月13日 -8分22秒
1月14日 -8分45秒
1月15日 -9分7秒
1月16日 -9分28秒
1月17日 -9分49秒
1月18日 -10分9秒
1月19日 -10分28秒
1月20日 -10分47秒
1月21日 -11分5秒
1月22日 -11分22秒
1月23日 -11分38秒
1月24日 -11分54秒
1月25日 -12分8秒
1月26日 -12分22秒
1月27日 -12分35秒
1月28日 -12分59秒
1月29日 -13分10秒
1月30日 -13分19秒
1月31日 -13分37秒
2月01日 -13分44秒
2月02日 -13分50秒
2月03日 -13分56秒
2月04日 -14分1秒
2月05日 -14分5秒
2月06日 -14分9秒
2月07日 -14分11秒
2月08日 -14分13秒
2月09日 -14分14秒
2月10日 -14分15秒
2月11日 -14分14秒
2月12日 -14分13秒
2月13日 -14分11秒
2月14日 -14分8秒
2月15日 -14分5秒
2月16日 -14分1秒
2月17日 -13分56秒
2月18日 -13分51秒
2月19日 -13分44秒
2月20日 -13分38秒
2月21日 -13分30秒
2月22日 -13分22秒
2月23日 -13分13秒
2月24日 -11分4秒
2月25日 -12分54秒
2月26日 -12分43秒
2月27日 -12分32秒
2月28日 -12分21秒
2月29日 -12分8秒
3月01日 -11分56秒
3月02日 -11分43秒
3月03日 -11分29秒
3月04日 -11分15秒
3月05日 -11分1秒
3月06日 -10分47秒
3月07日 -10分32秒
3月08日 -10分16秒
3月09日 -10分1秒
3月10日 -9分45秒
3月11日 -9分28秒
3月12日 -9分12秒
3月13日 -8分55秒
3月14日 -8分38秒
3月15日 -8分21秒
3月16日 -8分4秒
3月17日 -7分46秒
3月18日 -7分29秒
3月19日 -7分11秒
3月20日 -6分53秒
3月21日 -6分35秒
3月22日 -6分17秒
3月23日 -5分58秒
3月24日 -5分40秒
3月25日 -5分22秒
3月26日 -5分4秒
3月27日 -4分45秒
3月28日 -4分27秒
3月29日 -4分9秒
3月30日 -3分51秒
3月31日 -3分33秒
4月01日 -3分16秒
4月02日 -2分58秒
4月03日 -2分41秒
4月04日 -2分24秒
4月05日 -2分7秒
4月06日 -1分50秒
4月07日 -1分33秒
4月08日 -1分17秒
4月09日 -1分1秒
4月10日 +0分46秒
4月11日 +0分30秒
4月12日 +0分16秒
4月13日 +0分1秒
4月14日 +0分13秒
4月15日 +0分27秒
4月16日 +0分41秒
4月17日 +0分54秒
4月18日 +1分6秒
4月19日 +1分19秒
4月20日 +1分31秒
4月21日 +1分42秒
4月22日 +1分53秒
4月23日 +2分4秒
4月24日 +2分14秒
4月25日 +2分23秒
4月26日 +2分33秒
4月27日 +2分41秒
4月28日 +2分49秒
4月29日 +2分57秒
4月30日 +3分4秒
5月01日 +1分10秒
5月02日 +3分16秒
5月03日 +3分21秒
5月04日 +3分26秒
5月05日 +3分30秒
5月06日 +3分37秒
5月07日 +3分36秒
5月08日 +3分39秒
5月09日 +3分40秒
5月10日 +3分42秒
5月11日 +3分42秒
5月12日 +3分42秒
5月13日 +3分42秒
5月14日 +3分41秒
5月15日 +3分39秒
5月16日 +3分37秒
5月17日 +3分34秒
5月18日 +3分31秒
5月19日 +3分27秒
5月20日 +3分23秒
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5月23日 +3分7秒
5月24日 +3分1秒
5月25日 +2分54秒
5月26日 +2分47秒
5月27日 +2分39秒
5月28日 +2分31秒
5月29日 +2分22秒
5月30日 +2分13秒
5月31日 +2分4秒
6月01日 +1分54秒
6月02日 +1分44秒
6月03日 +1分34秒
6月04日 +1分23秒
6月05日 +1分12秒
6月06日 +1分0秒
6月07日 +0分48秒
6月08日 +0分36秒
6月09日 +0分24秒
6月10日 +0分12秒
6月11日 +0分1秒
6月12日 +0分14秒
6月13日 +0分39秒
6月14日 +0分52秒
6月15日 -1分5秒
6月16日 -1分18秒
6月17日 -1分31秒
6月18日 -1分45秒
6月19日 -1分57秒
6月20日 -2分10秒
6月21日 -2分23秒
6月22日 -2分36秒
6月23日 -2分48秒
6月24日 -3分1秒
6月25日 -3分13秒
6月26日 -3分25秒
6月27日 -3分37秒
6月28日 -3分49秒
6月29日 -4分0秒
6月30日 -4分11秒
7月01日 -4分22秒
7月02日 -4分33秒
7月03日 -4分43秒
7月04日 -4分53秒
7月05日 -5分2秒
7月06日 -5分11秒
7月07日 -5分20秒
7月08日 -5分28秒
7月09日 -5分36秒
7月10日 -5分43秒
7月11日 -5分50秒
7月12日 -5分56秒
7月13日 -6分2秒
7月14日 -6分8秒
7月15日 -6分12秒
7月16日 -6分16秒
7月17日 -6分20秒
7月18日 -6分23秒
7月19日 -6分25秒
7月20日 -6分27秒
7月21日 -6分29秒
7月22日 -6分29秒
7月23日 -6分29秒
7月24日 -6分29秒
7月25日 -6分28秒
7月26日 -6分26秒
7月27日 -6分24秒
7月28日 -6分21秒
7月29日 -6分17秒
7月30日 -6分13秒
7月31日 -6分8秒
8月01日 -6分3秒
8月02日 -5分57秒
8月03日 -5分51秒
8月04日 -5分44秒
8月05日 -5分36秒
8月06日 -5分28秒
8月07日 -5分19秒
8月08日 -5分10秒
8月09日 -5分0秒
8月10日 -4分50秒
8月11日 -4分39秒
8月12日 -4分27秒
8月13日 -4分15秒
8月14日 -4分2秒
8月15日 -3分49秒
8月16日 -3分36秒
8月17日 -3分21秒
8月18日 -3分7秒
8月19日 -2分51秒
8月20日 -2分36秒
8月21日 -2分20秒
8月22日 -2分3秒
8月23日 -1分47秒
8月24日 -1分29秒
8月25日 -1分12秒
8月26日 +0分54秒
8月27日 +0分35秒
8月28日 +0分17秒
8月29日 +0分2秒
8月30日 +0分21秒
8月31日 +0分41秒
9月01日 +1分0秒
9月02日 +1分20秒
9月03日 +1分40秒
9月04日 +2分1秒
9月05日 +2分21秒
9月06日 +2分42秒
9月07日 +3分3秒
9月08日 +3分3秒
9月09日 +3分24秒
9月10日 +3分45秒
9月11日 +4分6秒
9月12日 +4分27秒
9月13日 +4分48秒
9月14日 +5分10秒
9月15日 +5分31秒
9月16日 +5分53秒
9月17日 +6分14秒
9月18日 +6分35秒
9月19日 +6分57秒
9月20日 +7分18秒
9月21日 +7分39秒
9月22日 +8分0秒
9月23日 +8分21秒
9月24日 +8分42秒
9月25日 +9分2秒
9月26日 +9分22秒
9月27日 +9分42秒
9月28日 +10分2秒
9月29日 +10分21秒
9月30日 +10分40秒
10月01日 +10分59秒
10月02日 +11分18秒
10月03日 +11分36秒
10月04日 +11分36秒
10月05日 +11分53秒
10月06日 +12分11秒
10月07日 +12分28秒
10月08日 +12分44秒
10月09日 +12分60秒
10月10日 +13分16秒
10月11日 +13分16秒
10月12日 +13分31秒
10月13日 +13分45秒
10月14日 +13分59秒
10月15日 +14分13秒
10月16日 +14分26秒
10月17日 +14分38秒
10月18日 +14分50秒
10月19日 +15分1秒
10月20日 +15分12秒
10月21日 +11分21秒
10月22日 +15分31秒
10月23日 +15分40秒
10月24日 +15分48秒
10月25日 +15分55秒
10月26日 +16分1秒
10月27日 +16分7秒
10月28日 +16分12秒
10月29日 +16分16秒
10月30日 +16分20秒
10月31日 +16分22秒
11月01日 +16分24秒
11月02日 +16分25秒
11月03日 +16分25秒
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11月09日 +16分9秒
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11月29日 +11分40秒
11月30日 +11分18秒
12月01日 +10分56秒
12月02日 +10分33秒
12月03日 +10分9秒
12月04日 +9分45秒
12月05日 +9分21秒
12月06日 +8分55秒
12月07日 +8分29秒
12月08日 +8分3秒
12月09日 +7分36秒
12月10日 +7分9秒
12月11日 +6分42秒
12月12日 +6分14秒
12月13日 +5分46秒
12月14日 +5分17秒
12月15日 +4分48秒
12月16日 +4分19秒
12月17日 +3分50秒
12月18日 +3分21秒
12月19日 +2分51秒
12月20日 +2分22秒
12月21日 +1分52秒
12月22日 +1分22秒
12月23日 +0分52秒
12月24日 +0分23秒
12月25日 +0分7秒
12月26日 +0分37秒
12月27日 -1分6秒
12月28日 -1分36秒
12月29日 -2分5秒
12月30日 -2分34秒
12月31日 -3分3秒

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