Как найти высоту солнца над горизонтом формула

Как определить полуденную
высоту Солнца над горизонтом в дни летнего и зимнего солнцест., вес. и осеннего
равноденствия ?

Bо время весеннего и осеннего равноденствий полуденная высота
Солнца равна дополнению географической широты места до 90°, а во время зимнего
и летнего солнцестояний она меньше или больше равноденственной на угол, равный
наклонности эклиптики к экватору.

В дни равноденствий высота полуденного
Солнца (φ0) над горизонтом для разных широт (φ1) определяется по формуле:

φ0 = 90° – φ1

Координаты Донецка: 48°00′32″ с. ш. 37°48′15″ в.
д.

В г. Донецке 21 марта и 23 сентября в
полдень Солнце находится на высоте:

φ0 = 90° – 48°= 42 °

Летом,
когда Солнце находится над тропиком каждого полушария, высота его в полдень
увеличивается на 23° 27′, т. е.

φ0 = 90° – φ1 + 23° 27′

φ0 = 90°- 48° +23° 27’= 65° 27′

В Донецке 21 июня высота Солнца равна
65°27′

Зимой,
когда Солнце перемещается в противоположное полушарие, высота его
соответственно уменьшается и достигает минимума в дни солнцестояния, когда ее
следует уменьшить на 23°27′, т. е.

φ0 = 90° – φ1- 23° 27′

φ0 = 90°- 48° – 23° 27’= 18° 33′

В Донецке 22 декабря Солнце находится на
высоте 18° 33′

определить можно так: 90 минус широта данного места. например
в Москве широта 56 градусов, значит высота солнца в полдень в дни равноденствий
будет 90 – 56 = 34 градуса над горизонтом.

Определение высоты полуденного солнца

(угла падения солнечных лучей)

Дни равноденствия:     весеннего – 21 марта           осеннего
– 23 сентября

90° – широта места =

Летнее солнцестояния – 22 июня

90° -широта + 23,5°=

Зимнее солнцестояние – 22 декабря

90° – широта – 23,5°=

Определение высоты полуденного солнца

(угла падения солнечных лучей)

Дни равноденствия:     весеннего – 21 марта          
осеннего – 23 сентября

90° – широта места =

Летнее солнцестояния – 22 июня

90° -широта + 23,5°=

Зимнее солнцестояние – 22 декабря

90° – широта – 23,5°=

Определение высоты полуденного солнца

(угла падения солнечных лучей)

Дни равноденствия:     весеннего – 21 марта          
осеннего – 23 сентября

90° – широта места =

Летнее солнцестояния – 22 июня

90° -широта + 23,5°=

Зимнее солнцестояние – 22 декабря

90° – широта – 23,5°=

Как определить
географические широты по высоте Солнца в полдень?

1.Для более точного определения необходимо знать только одну
величину – склонение Солнца. Склонение – расстояние от экватора, т. е.
насколько Солнце севернее или южнее экватора.
Максимальная высота экватора над горизонтом
равна 90 – fi.

Поэтому широта равна fi = 90 – h + d.

(fi – широта, h – высота Солнца, d – склонение
Солнца).

2. Широта места в градусах, определяемая
по высоте светила в полдень рассчитывается так:
fi = (90-betta)+23*cos(Tet);

Эта формула, полученная мной, является
приближенной, в ней обозначены:

fi – широта места, betta – угол между плоскостью
горизонта и направлением на солнце (высота Солнца) , 23.5 – угол наклона земной
оси, Tet – угловое положение Земли на эллиптической орбите относительно
положения, соответствующего 22 июня.
Следует отметить, что в полдень солнце точно на
юге для представителей северного полушария, для южного полушария оно на севере,
это надо учитывать при расчете широты

Определение географической
широты по высоте Солнца в полдень

Дни равноденствия:     весеннего – 21 марта          
осеннего – 23 сентября

                      90° – высота Солнца = широта места 

Летнее солнцестояния – 22 июня

                        90° – высота Солнца  +
23,5° = широта

Зимнее солнцестояние – 22 декабря

                        90° – высота Солнца – 23,5° = широта

Определение географической
широты по высоте Солнца в полдень

Дни равноденствия:     весеннего – 21 марта          
осеннего – 23 сентября

                      90° – высота Солнца = широта места 

Летнее солнцестояния – 22 июня

                        90° – высота Солнца  +
23,5° = широта

Зимнее солнцестояние – 22 декабря

                        90° – высота Солнца – 23,5° = широта

Определение географической
широты по высоте Солнца в полдень

Дни равноденствия:     весеннего – 21 марта          
осеннего – 23 сентября

                      90° – высота Солнца = широта места 

Летнее солнцестояния – 22 июня

                        90° – высота Солнца  +
23,5° = широта

Зимнее солнцестояние – 22 декабря

                        90° – высота Солнца – 23,5° = широта

Вычисление высоты солнца над горизонтом

Высота солнца над горизонтом — это угол между горизонтом и лучом солнечных лучей. Эта величина может быть вычислена с помощью простой формулы, которую даже школьник может понять.

Ключевые понятия

• Высота солнца — угол между горизонтом и лучом, идущим от солнца к наблюдателю.
• Азимут солнца — угол между северным направлением и лучом, идущим от солнца.
• Горизонтальные координаты — высота и азимут солнца, рассматриваемые относительно горизонта наблюдателя.
• Прямоугольные координаты — расстояние от солнца до наблюдателя и угол между лучом, идущим от солнца к наблюдателю, и меридианом, проходящим через наблюдателя.

Формула вычисления высоты солнца

Формула для вычисления высоты солнца:

h = 90° — φ + δ

где:

• h — высота солнца в градусах
• φ — широта места наблюдения
• δ — деклинация солнца (угол между экватором и лучом, идущим от солнца)

Формула может быть записана в радианах:

h = π/2 — φ + δ

Пример вычисления высоты солнца

Для примера рассмотрим вычисление высоты солнца в Москве:

• Широта Москвы: φ = 55.75°
• Деклинация солнца в определенный день: δ = 12.15°

Подставляя значения в формулу:

h = 90° — φ + δ = 90° — 55.75° + 12.15° = 46.4°

Таким образом, высота солнца в Москве составляет 46.4°.

Заключение

Вычисление высоты солнца над горизонтом — важный шаг для многих наук и дисциплин, таких как астрономия, навигация и география.

Формула, описывающая этот процесс, проста и легко понимаема, что позволяет использовать ее в различных условиях.

Как вычислить высоту солнца над горизонтом формула

Время помогает нам измерять и прогнозировать многие величины, связанные с солнечной активностью, включая высоту солнца над горизонтом. Эта величина может быть рассчитана с помощью нескольких формул, учитывающих такие параметры, как широта, долгота и время года. В данной статье мы разберемся, как вычислить высоту солнца над горизонтом формула.

Формулы для вычисления высоты солнца над горизонтом

Для вычисления высоты солнца над горизонтом можно использовать следующие формулы:

• Формула 1: h = arctan(sin(δ) / (cos(δ) * sin(φ) — tan(ε) * cos(φ))))
• Формула 2: h = arcsin(sin(φ) * sin(δ) + cos(φ) * cos(δ) * cos(H)))

Здесь:

• h — высота солнца над горизонтом;
• δ — деклинация солнца;
• φ — широта места;
• ε — склонение эклиптики точки весеннего равноденствия;
• H — часовой угол;
• arctan — арктангенс;
• arcsin — арксинус.

Для вычисления этих параметров можно использовать различные справочники и таблицы координат, доступные в интернете.

Пример расчета высоты солнца над горизонтом

Предположим, что мы находимся на широте 55.7558 градусов северной широты и долготе 37.6173 градусов восточной долготы в день летнего солнцестояния. Деклинация солнца в это время равна 23.45 градусов, а склонение эклиптики точки весеннего равноденствия — 23.44 градусов. Найдем высоту солнца над горизонтом с помощью формулы 1:

h = arctan(sin(23.45) / (cos(23.45) * sin(55.7558) — tan(23.44) * cos(55.7558))))

h ≈ 62.27 градусов.

Таким образом, высота солнца над горизонтом в день летнего солнцестояния для данной точки на земле составляет около 62.27 градусов.

Общий итог

Вычисление высоты солнца над горизонтом — важный аспект для планирования активностей, связанных с солнечной активностью, включая фотосъемку, астрономические наблюдения и землепользование. В данной статье мы разобрались, как вычислить высоту солнца над горизонтом формула. Рассмотренные формулы могут быть использованы для решения различных задач, связанных с определением высоты солнца над горизонтом.

Вычисление высоты солнца над горизонтом формулой

Каждый день солнце восходит и заходит, создавая различные эффекты на небе, а также влияя на температуру и освещение окружающей среды. Высота солнца над горизонтом — это важный показатель освещения, который может быть вычислен с помощью формулы.

Научный подход к измерению высоты солнца

Высота солнца над горизонтом может быть вычислена с помощью формулы, которая основана на оценке угла между горизонтом и солнечным диском. Эту формулу можно использовать при любой погоде, когда наблюдается солнечное затмение. Вот формула:

Высота солнца (в градусах) = 90° — Угол между солнцем и горизонтом

Эта формула основана на известном факте, что сумма углов треугольника всегда равна 180°. Горизонтальная линия между солнцем и наблюдателем создает прямой угол, а линия от наблюдателя до центра солнца создает угол, который может быть измерен при помощи специальных приборов.

Что нужно для использования формулы

• Географические координаты наблюдателя
• Дата наблюдения
• Точное время наблюдения
• Прибор для измерения углов (например, секстант)

Географические координаты наблюдателя нужны, чтобы знать его местоположение на поверхности Земли. Дата и точное время наблюдения нужны, чтобы рассчитать позицию солнца в этот момент. Прибор для измерения углов позволяет измерить угол между горизонтом и солнцем.

Практическое использование формулы

Высота солнца над горизонтом может быть вычислена с помощью эксперимента, который может быть выполнен даже не научным работником. Например, эта формула может быть использована любым любителем астрономии для измерения высоты солнца и поддержания точного времени. С точки зрения географической информации и временных условий, вычисление высоты солнца над горизонтом может быть произведено в любых условиях.

Итог

Вычисление высоты солнца над горизонтом имеет многочисленные применения, особенно в научных и промышленных областях. Точное измерение этого параметра может быть произведено любой заинтересованной в этом личностью с помощью формулы, описанной выше. Конечный результат будет представлен в градусах и будет являться важным показателем во многих научных и промышленных областях.

Для решения такого типа задач школьники должны знать, что в дни весеннего и осеннего равноденствия (21 марта и 23 сентября), когда Солнце находится в зените над экватором, полуденную высоту Солнца вычисляют по формуле: h = 90° – ϕ, где h — угол, под которым находится Солнце над горизонтом в полдень, а ϕ — географическая широта места наблюдения.

На экваторе она будет составлять: 90° – 0 ° = 90°; на полюсах: 90° – 90° = 0°.

В остальные дни полуденная высота определяется по формуле:

h = 90 ° – ϕ ± δ,

где δ — склонение Солнца.

Летом (22 июня), когда Солнце находится в зените над Северным тропиком (тропиком Рака), полуденная высота его для Северного полушария увеличивается на 23° 27′, поскольку географическая широта Северного тропика составляет 23° 27′ с. ш., т. е. δ = +23° 27′, отсюда h = 90° – ϕ + δ, и для Москвы она составит:

h = 90° – 55° 45′ + 23° 27′;

h = 57° 42 ′ (это максимальная высота Солнца над горизонтом для Москвы).

А зимой (22 декабря), когда Солнце находится в зените над Южным тропиком, 23° 27′ ю. ш., (тропиком Козерога), полуденная высота его для Северного полушария уменьшается на 23° 27′, т. е. δ = –23° 27′, и для Москвы она составит:

h = 90° – 55° 45′ – 23° 27′;

h = 10° 48′ (это минимальная высота Солнца над горизонтом для Москвы).

Во все остальные дни нужно знать, на сколько и в сторону какого полушария склонилось Солнце, то есть на какой широте оно в зените в полдень. Как правило, величину склонения для каждого дня определяют на несколько лет и фиксируют в астрономических ежегодниках.

Задача 1

Определите полуденную высоту Солнца над горизонтом в Ростове-на-Дону 23 сентября.

Решение

Для решения данной задачи необходимо знать географическую широту г. Ростова-на-Дону: она составляет 47° 16′ с. ш. Поскольку в задаче речь идет о 23 сентября, дне осеннего равноденствия, когда солнце находится в полдень в зените над экватором, то δ = 0 °, поэтому этой величиной мы пренебрегаем и используем формулу: h = 90° – ϕ, отсюда:

h = 90° – 47° 16′;

h = 42° 44′.

Ответ

Полуденная высота Солнца над горизонтом в г. Ростове-на-Дону будет составлять 42° 44′.

Задача 2

Определите высоту полуденного Солнца в Новороссийске 22 декабря.

Решение

Географическая широта Новороссийска составляет 44° 43′ с. ш.

22 декабря — день зимнего солнцестояния, полуденная высота его для Северного полушария уменьшается на 23° 27′, т. е. δ = –23° 27′. Эти значения подставляем в формулу h = 90° – ϕ ± δ, отсюда:

h = 90° – 44° 43′ – 23° 27′;

h = 21° 50′.

Ответ

Полуденная высота Солнца 22 декабря в г. Новороссийске составит 21° 50′.

---