太陽の高度を計算する方法

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著者: Judy Howell
作成日: 25 J 2021
更新日: 15 11月 2024
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旅行で、正午、太陽は空の「真上にある」と聞いたことがあるかもしれません。たまたま北極圏または北極圏にいる場合を除き、技術的にはそうではありません。それだけでなく、地球の赤道に住んでいない限り、地平線上の最高位置は毎日到達します つまり、太陽の高度 一年を通して日によって少し異なります。

太陽の高度(度)は、赤道からの距離と日付の2つの要因に依存します。

ステップ1:座る

緯度は、0度(赤道に住んでいる場合)と90度(北極または南極に住んでいる場合)の間の数値です。米国のほとんどの人は北緯25度から北緯45度の間です。地球の周囲は約25,000マイルであり、円は360度であるため、各緯度は70マイル弱になります。

緯度がわからない場合は、NASA緯度/経度ファインダー(「参考文献」を参照)にアクセスして、場所を入力してください。たとえば、米国マサチューセッツ州ボストンは北緯42.36度です。

ステップ2:Suns Equinoxの高度を決定する

地球は回転面に垂直な線から23.5度傾いており、ぐらつき始めているこまが回転しているようです。これが季節の原因であり、太陽の最高高度が変化する理由でもあります。 3月22日または23日頃、そして9月22日または23日頃、地球は分点を通過します。ラテン語は「等しい夜」を意味するラテン語です。この2日間で、地球は12時間または明かりと12時間の暗闇になり、太陽は(90- L)地平線より上。ボストンの場合、これは(90-42.36)=地平線の47.64度で、天頂(真上にあるポイント)のちょうど中間です。

手順3. Suns Solsticeの高度を決定する

春の初日である3月22日または23日の北半球の春分から始まり、地球が光に費やす時間の量は増え続け、太陽は毎日次第に高くなります。 3か月後の6月22日頃、夏至、夏の最初の日、いわゆる「年間で最も長い日」が到着します。上記の23.5度の傾斜のため、ボストンの正午の太陽は現在(90-42.36 + 23.5)度、つまり地平線から71.14度です。これは、地平線から天頂までの道の約80%です(71.14÷90 = 0.790)。

6か月後の12月22日または23日、秋分の日が過ぎ去り、冬至が到来しました。この日、冬の最初の日、いわゆる「1年の最も短い日」では、夏からの状況が逆転し、太陽は(90-42.36-23.5)度、つまり24.1度の高度にしか達しません。これは、地平線から天頂までの距離の4分の1をわずかに超えています(24.14÷90 = 0.268)。

ステップ4:今日の赤字の要因

地球の傾きに起因する変動は、赤緯と呼ばれます。春と夏には正の数、秋と冬には負の数で、23.5度と-23.5度の間で変化します。

任意の日の水平線上の高度を計算する式は(90- L + D)。最初の例では、分点について、 D はゼロであったため、明示的に含まれていませんでした。

今日の赤緯と太陽高度を判断するには、NOAA Solar CalculatorまたはKiesan Calculatorをオンラインで使用できます。これらのいずれかにアクセスできない場合、日付とおおよその緯度を知っている限り、適切な推測を行うことができます。たとえば、フロリダ州マイアミの5月上旬とあなたの場合、春は半分過ぎ、緯度は約25度であるため、太陽の赤緯は0〜23.5の中間です。したがって、太陽は約(90-25 + 11.5)= 76.5度の高度まで上昇すると推定できます。