太陽與子午線的位置
從不同的方向上看,正午太陽的位置也不相同。從北迴歸線以北看,太陽在正南方向從南迴歸線以南看,太陽在正北方向。而從迴歸線之間看,不是正北就是正南,也有可能位於正天頂。我國大部分地區都位於北迴歸線以南,而太陽在南北迴歸線移動,所以就造成了在我國大部分地區正午的太陽始終位於正南。這裡需要用到太陽方位角來確定方向。
太陽方位角是一個地學名詞,有其嚴謹的定義。所謂方位角是以目標物的正北方向(與同一地理分割槽/分帶內所在中央子午線的北方向相同)為起算方向,即0度。其取值範圍在0-360度,計算旋轉方式為:以目標物為軸心,以目標物的北方向為起始點,按順時針方向旋轉一週,方位角逐步增大至360°。
太陽方位角一般是以目標物的北方向為起始方向,以太陽光的入射方向為終止方向,按順時針方向所測量的角度。而正常來說,對於中國區域,早上太陽光從東邊射來,中午太陽光從南邊射來,傍晚太陽光從西邊邊射來。
早上的太陽方位角在90°左右(但一年當中,有一定的角度範圍變化),正中午的太陽方位角在180°(正南方),傍晚的太陽方位角在270°左右(但一年當中,有一定的角度範圍變化)。例如北京處在北緯約40°,一年中,早上的太陽方位角變化量約為90°±31°。
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