太阳与子午线的位置
从不同的方向上看,正午太阳的位置也不相同。从北回归线以北看,太阳在正南方向从南回归线以南看,太阳在正北方向。而从回归线之间看,不是正北就是正南,也有可能位于正天顶。我国大部分地区都位于北回归线以南,而太阳在南北回归线移动,所以就造成了在我国大部分地区正午的太阳始终位于正南。这里需要用到太阳方位角来确定方向。
太阳方位角是一个地学名词,有其严谨的定义。所谓方位角是以目标物的正北方向(与同一地理分区/分带内所在中央子午线的北方向相同)为起算方向,即0度。其取值范围在0-360度,计算旋转方式为:以目标物为轴心,以目标物的北方向为起始点,按顺时针方向旋转一周,方位角逐步增大至360°。
太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向,以太阳光的入射方向为终止方向,按顺时针方向所测量的角度。而正常来说,对于中国区域,早上太阳光从东边射来,中午太阳光从南边射来,傍晚太阳光从西边边射来。
早上的太阳方位角在90°左右(但一年当中,有一定的角度范围变化),正中午的太阳方位角在180°(正南方),傍晚的太阳方位角在270°左右(但一年当中,有一定的角度范围变化)。例如北京处在北纬约40°,一年中,早上的太阳方位角变化量约为90°±31°。
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