2024年4月11日发(作者：迟瀚玥)
太阳跟踪系统方位角和高度角的计算（可编辑）
太阳跟踪系统方位角和高度角的计算
1 如何计算太阳的方位角
在太阳能利用工作中太阳辐射计算十分重要为了帮助读者掌握太阳辐射计算方
法我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象科学研究院王炳忠研究员编写了
《太阳辐射计算讲座》供大家学习参考
1 日地距离
地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的太阳位于椭圆两焦点中的一个发自太阳到达
地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比因此一个准确的日地距离值R就变
得十分重要了日地平均距离R0又称天文单位
1天文单位 1496×108km
或者更准确地讲等于149597890?500km日地距离的最小值或称近日点为0983
天文单位其日期大约在1月3日而其最大值或称远日点为1017天文单位日期大约
在7月4日地球处于日地平均距离的日期为4月4日和10月5日
由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的所以这个距离可用一个
数学表达式表述为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长一般均以其与
日地平均距离比值的平方表示即ER r,r02也有的表达式用的是其倒数即r0,r这并
无实质区别只是在使用时需要注意不可混淆
我们得到的数学表达式为
ER 1000423，0032359sinθ，0000086sin2θ,0008349cosθ，0000115cos2θ1
式中θ称日角即
θ 2πt,3652422
2
这里t又由两部分组成即
t N,N0
3
式中N为积日所谓积日就是日期在年内的顺序号例如1月1日其积日为1平年
12月31日的积日为365闰年则为366等等
N0 796764，02422×年份,1985
,INT〔年份,1985,4〕
4
2 太阳赤纬角
地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面而地球的自转轴称极轴极轴与黄道面不是
垂直相交而是呈665?角并且这个角度在公转中始终维持不变正是由于这一原因形
成了每日中午时刻太阳高度的不同以及随之而来的四季的变迁太阳高度的变化可以
从图1中形象地看到图中日地中心的连线与赤道面间的夹角每天实际上是每一瞬间
均处在变化之中这个角度称为太阳赤纬角它在春分和秋分时刻等于零而在夏至和冬
至时刻有极值分别为正负23442?
图1地球绕太阳运行轨迹
由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的所以它ED也
可以用与式1相类似的表达式表述即
ED 03723，232567sinθ，01149sin2θ
,01712sin3θ,0758cosθ，03656cos2θ
，00201cos3θ5
式中θ的含义与式1中的相同
3 时差
2024年4月11日发(作者：迟瀚玥)
太阳跟踪系统方位角和高度角的计算（可编辑）
太阳跟踪系统方位角和高度角的计算
1 如何计算太阳的方位角
在太阳能利用工作中太阳辐射计算十分重要为了帮助读者掌握太阳辐射计算方
法我们请长期从事太阳辐射研究工作的中国气象科学研究院王炳忠研究员编写了
《太阳辐射计算讲座》供大家学习参考
1 日地距离
地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的太阳位于椭圆两焦点中的一个发自太阳到达
地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比因此一个准确的日地距离值R就变
得十分重要了日地平均距离R0又称天文单位
1天文单位 1496×108km
或者更准确地讲等于149597890?500km日地距离的最小值或称近日点为0983
天文单位其日期大约在1月3日而其最大值或称远日点为1017天文单位日期大约
在7月4日地球处于日地平均距离的日期为4月4日和10月5日
由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的所以这个距离可用一个
数学表达式表述为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长一般均以其与
日地平均距离比值的平方表示即ER r,r02也有的表达式用的是其倒数即r0,r这并
无实质区别只是在使用时需要注意不可混淆
我们得到的数学表达式为
ER 1000423，0032359sinθ，0000086sin2θ,0008349cosθ，0000115cos2θ1
式中θ称日角即
θ 2πt,3652422
2
这里t又由两部分组成即
t N,N0
3
式中N为积日所谓积日就是日期在年内的顺序号例如1月1日其积日为1平年
12月31日的积日为365闰年则为366等等
N0 796764，02422×年份,1985
,INT〔年份,1985,4〕
4
2 太阳赤纬角
地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面而地球的自转轴称极轴极轴与黄道面不是
垂直相交而是呈665?角并且这个角度在公转中始终维持不变正是由于这一原因形
成了每日中午时刻太阳高度的不同以及随之而来的四季的变迁太阳高度的变化可以
从图1中形象地看到图中日地中心的连线与赤道面间的夹角每天实际上是每一瞬间
均处在变化之中这个角度称为太阳赤纬角它在春分和秋分时刻等于零而在夏至和冬
至时刻有极值分别为正负23442?
图1地球绕太阳运行轨迹
由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的所以它ED也
可以用与式1相类似的表达式表述即
ED 03723，232567sinθ，01149sin2θ
,01712sin3θ,0758cosθ，03656cos2θ
，00201cos3θ5
式中θ的含义与式1中的相同
3 时差