第二章太阳辐射(蓝义安).ppt

1、莫辉海学习小组,1001030115 莫辉海,1001030116 农文翔,1001030123 韦礼义,1001030119 苏吉清,1001030120 覃斌,1001030108 蓝义安,第二章 太阳辐射,主讲人：蓝义安 材料科学与工程学院 应用物理学专业 10010301班,主要解决： 1.解决太阳方位的表示：赤道坐标系和地平面坐标。 2.时角的计算。 3.赤纬角的计算。,天球坐标,（1）、赤道坐标系,（2）、地平坐标系,天轴:即地轴，天球北极即地球北极。 天球赤道：地球赤道 赤纬圈：与天球赤道平行的小圈。 赤经圈：过天极与天球赤道垂直的大圈。,1、赤道坐标,天球:假想的一个球, 是地

2、球的无限扩大。以观测者为中心，所有的天体在上面定位、运动。,时角：赤经圈和子午 圈的夹角即为时角 （如右图）。 正午时的时角为0。 相对于圆弧QB，从天子午圈上的Q点起算，顺时针方向为正，逆时针方向为负，上午为负，下午为正。,B,(1).时角,子午圈：过天顶和天底赤 经圈,也称为零度赤经圈 （本初子午线）。,时角和时间的关系：,例：求时间上午11：30分的时角。 解：=（11.5-12）15=-22.5(度),t为当前时刻,纬度：就是与赤道平面平行于地球的交线。 赤纬角：就是指太阳直射点的纬度，即太阳中心和地心的连线与赤道平面的夹角，用表示。,太阳高度角,(2).赤纬角,太阳赤纬的变化如图，春

3、分时赤纬为0度，夏至时为23.5度，秋分时为0度，冬至时为23.5度。,思考：赤纬角的范围，并说明理由。,赤纬角可用Cooper方程近似计算： =23.45sin360(284+n)/365,式中，n为一年中的日期序号，如元旦为n=1，春分日为n=81，12月31日为n=365。,这是个近似计算公式，具体计算能不能得到春分、秋分日值同时等于0结果。更加精确的计算可用以下近似计算公式： 式中：,N1=92.975为从春分日到夏至日的天数；1为从春分日开始计算的天数； N2=93.629为从夏至日到秋分日的天数；2为从夏至日开始计算的天数； N3=89.865为从秋分日到冬至日的天数；3为从秋分日

4、开始计算的天数； N4=89.012为从冬至日到春分日的天数；4为从冬至日开始计算的天数； 例如，2013年春分日3月20，1=0；若天数在夏至日（6月21）和秋分日（9月23）之间，那么夏至日那天则1=93，2=0；以此类推。,虽然此计算值的精确度提高了数倍，但计算比较复杂，所以在一般情况下都用Cooper方程计算.,例：计算2013年10月1日的赤纬角。 解： 1月1日时，n=1, 10月1日时，n=273, =23.45sin360 x(284+273)/365=9.3219(度),2、地平坐标系,地平经圈：通过天顶和天底与地平圈垂直的 大圈。,天顶：头顶方向. 天底：脚底方向。,地平圈：地球上某处的地平面。 （地平纬圈）,以地平圈为基本圈，天顶为基本点，南点为原点的坐标系，叫做地平坐标系。,1.天顶角z：就是太阳光线OP与地平面法线PQ的夹角。 2.高度角s：就是太阳光线OP与其在地平面上投影线Pg的夹角，表示太阳过处水平面的角度。 3.方位角：就是太阳光线在地平面上投影和地平面上正南方向的夹角，表示太阳光线的水平投影偏离正南方向的角度。,思考题,