&&&&太阳方位角计算程序
太阳方位角计算程序
方便好用的太阳方位角计算，掌上知日！
在开展野外试验的时候，经常需要知道当时的太阳天顶角和方位角，比如测量地物反射率时，需要知道太阳天顶角，来选择恰当的灰板反射率曲线。进行地物BRDF测量时，更需要知道太阳天顶角。
太阳天顶角和方位角可以通过经纬仪实地测量得到，但是经纬仪携带不便。只要知道当地经纬度和时间，就可以根据下文的原理，计算得到当时当地的太阳天顶角和方位角。
　　地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，太阳位于椭圆两焦点中的一个。发自太阳到达地球表面的辐射能量与日地间距离的平方成反比，因此，一个准确的日地距离值R就变得十分重要了。日地平均距离R0，又称天文单位，
1天文单位=1.496×108km
或者，更准确地讲等于±500km。日地距离的最小值（或称近日点）为0.983天文单位，其日期大约在1月3日；而其最大值（或称远日点）为1.017天文单位，日期大约在7月4日。地球处于日地平均距离的日期为4月4日和10月5日。
　　由于日地距离对于任何一年的任何一天都是精确已知的，所以这个距离可用一个数学表达式表述。为了避免日地距离用具体长度计量单位表示过于冗长，一般均以其与日地平均距离比值的平方表示，即ER=（r／r0）2，也有的表达式用的是其倒数，即r0／r，这并无实质区别，只是在使用时，需要注意，不可混淆。
　　我们得到的数学表达式为
　　ER=1..032359sinθ＋0.000086sin2θ－0.008349cosθ＋0.000115cos2θ（1）
式中θ称日角，即
θ=2πt／365.2422
这里t又由两部分组成，即
式中N为积日，所谓积日，就是日期在年内的顺序号，例如，1月1日其积日为1，平年12月31日的积日为365，闰年则为366，等等。
　　N0=79.2×（年份－1985）
－INT〔（年份－1985）／4〕
2太阳赤纬角
　　地球绕太阳公转的轨道平面称黄道面，而地球的自转轴称极轴。极轴与黄道面不是垂直相交，而是呈66.5°角，并且这个角度在公转中始终维持不变。正是由于这一原因形成了每日中午时刻太阳高度的不同，以及随之而来的四季的变迁。太阳高度的变化可以从图1中形象地看到。图中日地中心的连线与赤道面间的夹角每天（实际上是每一瞬间）均处在变化之中，这个角度称为太阳赤纬角。它在春分和秋分时刻等于零，而在夏至和冬至时刻有极值，分别为正负23.442°。
图1地球绕太阳运行轨迹
　　由于太阳赤纬角在周年运动中任何时刻的具体值都是严格已知的，所以它（ED）也可以用与式（1）相类似的表达式表述，即：
　　ED=0.7sinθ＋0.1149sin2θ
－0.1712sin3θ－0.758cosθ＋0.3656cos2θ
＋0.0201cos3θ（5）
式中θ的含义与式（1）中的相同。
　　真正的太阳在黄道上的运动不是匀速的，而是时快时慢，因此，真太阳日的长短也就各不相同。但人们的实际生活需要一种均匀不变的时间单位，这就需要寻找一个假想的太阳，它以均匀的速度在运行。这个假想的太阳就称为平太阳，其周日的持续时间称平太阳日，由此而来的小时称为平太阳时。
　　平太阳时S是基本均匀的时间计量系统，与人们的生活息息相关。由于平太阳是假想的，因而无法实际观测它，但它可以间接地从真太阳时S⊙求得，反之，也可以由平太阳时来求真太阳时。为此，需要一个差值来表达二者的关系，这个差值就是时差，以Et表示，即
S⊙=S＋Et（6）
　　由于真太阳的周年视运动是不均匀的，因此，时差也随时都在变化着，但与地点无关，一年当中有4次为零，并有4次达到极大。时差也可以以式（1）相似的表达式表示：
　　Et=0.7sinθ＋9.9059sin2θ
－7.0924cosθ－0.6882cos2θ
　　上面，我们给出了3个计算式，从形式上讲，它们与一般书籍中给出的并无不同。我们之所以又重新研究它，是因为以往的公式存在以下的通病：①对平年和闰年不加区分，一方面，这对闰年就不好处理，另一方面，闰年的影响有累计效应，会逐步增长；②即使是从当年天文年历查到的数值，也是格林尼治经度处0点时刻的数值，而我们所需要的数值，会因所在地点的地理经度以及具体时刻与表值有异而不同。具体地讲，一般要进行如下3项订正：
　　（1）年度订正：除非我们只用当年的天文年历值，此外均需使用此项订正，引入此项订正的原因就是一回归年的实际长度不是365日，而是365.2422日，但日历上只有整日，不可能有小数日。假定我们选用的是1981年的表值，1982年再用时，就要加上－0.2（－0.2422）日的订正了。这个订正到了1983年为－0.51（－0.4844）日，1984年为－0.7（－0.7266）日，但此年为闰年，多了1日，实际订正应为－0.7＋1=0.3（0.2734）日，1985年为0.0（0.0312）日，等等，余类推。
　　（2）经度订正：即使我们查阅的是当年的天文年历，也需此项订正。在我国的地理经度范围内，各地的订正值是
&90°E~&128°E
　　（3）时刻订正：要求同前一项。即使在格林尼治当地，不同时刻也需加以订正。各时段的订正值是：
时段　　336－600　　600－824　　824－1048　　
日　　＋0.2＋0.3＋0.4＋0.5
时段　　　　　　
日　　＋0.6＋0.7＋0.8
　　由于我国普遍采用的是北京时，它与格林尼治的地方时相差8小时，故具体到我国情况：
时段（北京时）200－424　　424－648　　648－912　　912－1136
订正值（日）－0.2　　－0.1　　0　　0.1
时段　　　　　　　　
订正值　　0.2　　0.3　　0.4　　0.5
　　前面3个计算式，项数多计算麻烦，后面多项订正，更显繁琐。为了方便实际应用，特编制如下仅含20句的BASIC语言程序，供使用：
　　10　　input“经度，经分和年份”，JD，JF，NF
　　20　　A=NF／4：K=2*3.1415926＃／365.2422
　　30　　N0=79.2*（NF－1985）
　　　　　　－INT（（NF－1985）／4）
　　40　　input“月，日，时,分（按北京时）”，Y，R，S，F
　　50　　B=A－INT（A）
　　60　　C=32.8
　　70　　ifY≤2thenC=30.6
　　80　　ifB=0andY&2thenC=31.8
　　90　　G=INT（30.6*Y－C＋0.5）＋R
　　100　　L=（JD＋JF／60）／15
　　110　　H=S－8＋F／60
　　120　　N=G＋（H－L）／24
　　130=（N－N0）／K
　　140　　式（1）
　　150　　式（5）
　　160　　式（7）
　　170　　print“Er=”；Er；“Ed=”；Ed，“Et=”；Et
　　180　　input“是否仍要计算y／n？”，W0
　　190　　ifW=“Y”orW=“y”then10else200
　　200　　end
　　程序中50－90各句的目的在于计算当天的积日，100句是经度订正，110句是时刻订正，130句包含3年度订正的内容。
　　在太阳能利用中，最常见的是要求计算太阳高度和太阳方位。
　　太阳高度（h⊙）的计算公式为
sinh⊙=sinδsinφ＋cosδcosφcosτ（8）
式中，δ就是太阳赤纬角，即式（5）中的Ed，φ为当地的地理纬度，τ为当时的太阳时角。φ值不难获得，且一旦确定，不会改变。δ值的计算可以从前述程序中得到。唯一需要说明的是太阳时角的计算。其计算式为
　　这里时S和分F的符号均加上了⊙下标，表示是真太阳时，为了从北京时求出真太阳时，需要两个步骤：首先，将北京时换成地方时Sd：
式中，120°是北京时的标准经度，乘4是将角度转化成时间，即每度相当于4分钟，除60是将分钟化成小时。
　　其次，进行时差订正，即
S⊙=Sd＋Et／60
这里应该指出的是，时角是以太阳正午时刻为0点的，顺时针方向（下午）为正，反之为负。
　　太阳方位角的计算式为
　　cosA=（sinh⊙sinφ－sinδ）／cosh⊙cosφ
由此可求出二个A值，第一个A值是午后的太阳方位，
　　当cosA≤0时90°≤A≤180°
　　当cosA≥0时0≤A≤90°
第2个A值为午前的太阳方位，取360°－A。
　　实例：计算东经110°北回归线上日北京时12∶42的太阳高度角及当日的日落时的方位角。
　　计算：将JD=110，JF=0，NF=1999，Y=6，R=23，S=12，F=42，各参数输入运行中的程序；屏幕上立即显示：Er=1.0330，Ed=23.438，Et=－1.84
　　将北京时12∶42换算成东经110°的地方时，利用式（10），可得Sd=12∶02
　　加当日时差Et≈－2，得此时当地的S⊙=12∶00，将其代入式（9）得τ=0°，北回归线处φ=23.442°
　　最后根据式（8）求得h⊙=89.966°
　　读者可能产生疑问，为何在北回归线上，夏至日的中午时刻的太阳高度不等于90°，大家不妨变换NF的输入值，看一看结果不仅都不等于90°，且各年之间还略有差异。之所以会如此，是因为夏至不仅有日期，还有时刻，很难遇到夏至时刻在正午是12时的。
　　在计算日落时的方位角时，由于此时h⊙=0，所以式（12）的形式有所变化：
cosA=－sinδ／cosφ
将已知参数代入，得cosA=－0.3977
　　依照判据90°≤A≤180°，故A=113.44°
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移动开发下载排行平太阳时与真太阳时的差别及计算方法
催福楼：赖九鼎 潘易明
太阳时是指以太阳日为标准来计算的时间，可以分为真太阳时和平太阳时，平太阳时就是我们平时生活中的北京时间，而我们易学通常用到的是真太阳时，所以对这两个时间定义的区别了解对我们广大易学爱好者有很大的帮助。
１．平太阳时
平太阳时又称北京时间，我国幅员辽阔，从西到东横跨东五、东六、东七、东八和东九总共五个时区。中华人民共和国成立以后，全国统一采用首都北京所在的东八时区的区时作为标准时间，称为北京时间。北京时间是东经120°经线（此线经过杭州）的地方平太阳时，而不是北京市的地方平太阳时。北京的地理经度为东经116°21&（116.35度），与北京时间的东经线120°相差3.65°,因而北京时间与北京地方平太阳时相差约14.5分（870秒）。北京时间比格林尼治时间（世界时）早8小时，即：北京时间=世界时+8小时。
以平太阳日为标准来计算的叫平太阳时，钟表所表示的时间就是平太阳时。实际上我们日常用的计时是平太阳时，平太阳时假设地球绕太阳是标准的圆形，一年中每天都是均匀的。北京时间是平太阳时，每天都是24小时。
２．真太阳时
以真太阳日为标准来计算的叫真太阳时，古代的日晷（又称日规，利用太阳投射的影子来测定时刻的装置）所表示的时间就是真太阳时。真太阳时考虑地球绕日运行的轨道是椭圆的，则地球相对于太阳的自转并不是均匀的，每天并不都是24小时，有时候少有时候多。考虑到该因素得到的是真太阳时。
真太阳时要求每天的中午12点，太阳处在头顶最高，所以古代就发明了日晷，用来测量出当地的时辰。在当今时代我们要得到当地准确时辰，需使用真太阳时，所以要把平太阳时经过换算，调整为真太阳时。
图一：日晷
真太阳时与平太阳时之差值表（用平太阳时加减差值得真太阳时时）
1月01日-3分9秒
1月02日-3分38秒
1月03日-4分6秒
1月04日-4分33秒
1月05日-5分1秒
1月06日-5分27秒
1月07日-5分54秒
1月08日-6分20秒
1月09日-6分45秒
1月10日-7分10秒
1月11日-7分35秒
1月12日-7分59秒
1月13日-8分22秒
1月14日-8分45秒
1月15日-9分7秒
1月16日-9分28秒
1月17日-9分49秒
1月18日-10分9秒
1月19日-10分28秒
1月20日-10分47秒
1月21日-11分5秒
1月22日-11分22秒
1月23日-11分38秒
1月24日-11分54秒
1月25日-12分8秒
1月26日-12分22秒
1月27日-12分35秒
1月28日-12分59秒
1月29日-13分10秒
1月30日-13分19秒
1月31日-13分37秒
2月01日-13分44秒
2月02日-13分50秒
2月03日-13分56秒
2月04日-14分1秒
2月05日-14分5秒
2月06日-14分9秒
2月07日-14分11秒
2月08日-14分13秒
2月09日-14分14秒
2月10日-14分15秒
2月11日-14分14秒
2月12日-14分13秒
2月13日-14分11秒
2月14日-14分8秒
2月15日-14分5秒
2月16日-14分1秒
2月17日-13分56秒
2月18日-13分51秒
2月19日-13分44秒
2月20日-13分38秒
2月21日-13分30秒
2月22日-13分22秒
2月23日-13分13秒
2月24日-11分4秒
2月25日-12分54秒
2月26日-12分43秒
2月27日-12分32秒
2月28日-12分21秒
2月29日-12分8秒
3月01日-11分56秒
3月02日-11分43秒
3月03日-11分29秒
3月04日-11分15秒
3月05日-11分1秒
3月06日-10分47秒
3月07日-10分32秒
3月08日-10分16秒
3月09日-10分1秒
3月10日-9分45秒
3月11日-9分28秒
3月12日-9分12秒
3月13日-8分55秒
3月14日-8分38秒
3月15日-8分21秒
3月16日-8分4秒
3月17日-7分46秒
3月18日-7分29秒
3月19日-7分11秒
3月20日-6分53秒
3月21日-6分35秒
3月22日-6分17秒
3月23日-5分58秒
3月24日-5分40秒
3月25日-5分22秒
3月26日-5分4秒
3月27日-4分45秒
3月28日-4分27秒
3月29日-4分9秒
3月30日-3分51秒
3月31日-3分33秒
4月01日-3分16秒
4月02日-2分58秒
4月03日-2分41秒
4月04日-2分24秒
4月05日-2分7秒
4月06日-1分50秒
4月07日-1分33秒
4月08日-1分17秒
4月09日-1分1秒
4月10日+0分46秒
4月11日+0分30秒
4月12日+0分16秒
4月13日+0分1秒
4月14日+0分13秒
4月15日+0分27秒
4月16日+0分41秒
4月17日+0分54秒
4月18日+1分6秒
4月19日+1分19秒
4月20日+1分31秒
4月21日+1分42秒
4月22日+1分53秒
4月23日+2分4秒
4月24日+2分14秒
4月25日+2分23秒
4月26日+2分33秒
4月27日+2分41秒
4月28日+2分49秒
4月29日+2分57秒
4月30日+3分4秒
5月01日+1分10秒
5月02日+3分16秒
5月03日+3分21秒
5月04日+3分26秒
5月05日+3分30秒
5月06日+3分37秒
5月07日+3分36秒
5月08日+3分39秒
5月09日+3分40秒
5月10日+3分42秒
5月11日+3分42秒
5月12日+3分42秒
5月13日+3分42秒
5月14日+3分41秒
5月15日+3分39秒
5月16日+3分37秒
5月17日+3分34秒
5月18日+3分31秒
5月19日+3分27秒
5月20日+3分23秒
5月21日+3分18秒
5月22日+3分13秒
5月23日+3分7秒
5月24日+3分1秒
5月25日+2分54秒
5月26日+2分47秒
5月27日+2分39秒
5月28日+2分31秒
5月29日+2分22秒
5月30日+2分13秒
5月31日+2分4秒
6月01日+1分54秒
6月02日+1分44秒
6月03日+1分34秒
6月04日+1分23秒
6月05日+1分12秒
6月06日+1分0秒
6月07日+0分48秒
6月08日+0分36秒
6月09日+0分24秒
6月10日+0分12秒
6月11日+0分1秒
6月12日+0分14秒
6月13日+0分39秒
6月14日+0分52秒
6月15日-1分5秒
6月16日-1分18秒
6月17日-1分31秒
6月18日-1分45秒
6月19日-1分57秒
6月20日-2分10秒
6月21日-2分23秒
6月22日-2分36秒
6月23日-2分48秒
6月24日-3分1秒
6月25日-3分13秒
6月26日-3分25秒
6月27日-3分37秒
6月28日-3分49秒
6月29日-4分0秒
6月30日-4分11秒
7月01日-4分22秒
7月02日-4分33秒
7月03日-4分43秒
7月04日-4分53秒
7月05日-5分2秒
7月06日-5分11秒
7月07日-5分20秒
7月08日-5分28秒
7月09日-5分36秒
7月10日-5分43秒
7月11日-5分50秒
7月12日-5分56秒
7月13日-6分2秒
7月14日-6分8秒
7月15日-6分12秒
7月16日-6分16秒
7月17日-6分20秒
7月18日-6分23秒
7月19日-6分25秒
7月20日-6分27秒
7月21日-6分29秒
7月22日-6分29秒
7月23日-6分29秒
7月24日-6分29秒
7月25日-6分28秒
7月26日-6分26秒
7月27日-6分24秒
7月28日-6分21秒
7月29日-6分17秒
7月30日-6分13秒
7月31日-6分8秒
8月01日-6分3秒
8月02日-5分57秒
8月03日-5分51秒
8月04日-5分44秒
8月05日-5分36秒
8月06日-5分28秒
8月07日-5分19秒
8月08日-5分10秒
8月09日-5分0秒
8月10日-4分50秒
8月11日-4分39秒
8月12日-4分27秒
8月13日-4分15秒
8月14日-4分2秒
8月15日-3分49秒
8月16日-3分36秒
8月17日-3分21秒
8月18日-3分7秒
8月19日-2分51秒
8月20日-2分36秒
8月21日-2分20秒
8月22日-2分3秒
8月23日-1分47秒
8月24日-1分29秒
8月25日-1分12秒
8月26日+0分54秒
8月27日+0分35秒
8月28日+0分17秒
8月29日+0分2秒
8月30日+0分21秒
8月31日+0分41秒
9月01日+1分0秒
9月02日+1分20秒
9月03日+1分40秒
9月04日+2分1秒
9月05日+2分21秒
9月06日+2分42秒
9月07日+3分3秒
9月08日+3分3秒
9月09日+3分24秒
9月10日+3分45秒
9月11日+4分6秒
9月12日+4分27秒
9月13日+4分48秒
9月14日+5分10秒
9月15日+5分31秒
9月16日+5分53秒
9月17日+6分14秒
9月18日+6分35秒
9月19日+6分57秒
9月20日+7分18秒
9月21日+7分39秒
9月22日+8分0秒
9月23日+8分21秒
9月24日+8分42秒
9月25日+9分2秒
9月26日+9分22秒
9月27日+9分42秒
9月28日+10分2秒
9月29日+10分21秒
9月30日+10分40秒
10月01日+10分59秒
10月02日+11分18秒
10月03日+11分36秒
10月04日+11分36秒
10月05日+11分53秒
10月06日+12分11秒
10月07日+12分28秒
10月08日+12分44秒
10月09日+12分60秒
10月10日+13分16秒
10月11日+13分16秒
10月12日+13分31秒
10月13日+13分45秒
10月14日+13分59秒
10月15日+14分13秒
10月16日+14分26秒
10月17日+14分38秒
10月18日+14分50秒
10月19日+15分1秒
10月20日+15分12秒
10月21日+11分21秒
10月22日+15分31秒
10月23日+15分40秒
10月24日+15分48秒
10月25日+15分55秒
10月26日+16分1秒
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10月28日+16分12秒
10月29日+16分16秒
10月30日+16分20秒
10月31日+16分22秒
11月01日+16分24秒
11月02日+16分25秒
11月03日+16分25秒
11月04日+16分24秒
11月05日+16分23秒
11月06日+16分21秒
11月07日+16分17秒
11月08日+16分13秒
11月09日+16分9秒
11月10日+16分3秒
11月11日+15分56秒
11月12日+15分49秒
11月13日+15分41秒
11月14日+15分32秒
11月15日+15分22秒
11月16日+15分11秒
11月17日+14分60秒
11月18日+14分47秒
11月19日+14分34秒
11月20日+14分20秒
11月21日+14分6秒
11月22日+13分50秒
11月23日+13分34秒
11月24日+13分17秒
11月25日+12分59秒
11月26日+12分40秒
11月27日+12分21秒
11月28日+12分1秒
11月29日+11分40秒
11月30日+11分18秒
12月01日+10分56秒
12月02日+10分33秒
12月03日+10分9秒
12月04日+9分45秒
12月05日+9分21秒
12月06日+8分55秒
12月07日+8分29秒
12月08日+8分3秒
12月09日+7分36秒
12月10日+7分9秒
12月11日+6分42秒
12月12日+6分14秒
12月13日+5分46秒
12月14日+5分17秒
12月15日+4分48秒
12月16日+4分19秒
12月17日+3分50秒
12月18日+3分21秒
12月19日+2分51秒
12月20日+2分22秒
12月21日+1分52秒
12月22日+1分22秒
12月23日+0分52秒
12月24日+0分23秒
12月25日+0分7秒
12月26日+0分37秒
12月27日-1分6秒
12月28日-1分36秒
12月29日-2分5秒
12月30日-2分34秒
12月31日-3分3秒
特别说明：
1．以上所标日期为公历。
２．如某年2月25日，杭州东经120°平太阳时为7时5分，查表得2月25日时差为-12分54秒，即用7时5分减去12分54秒，那么此刻的杭州东经120°真太阳时即为6时52分6秒。如果要求出各自当地的地方真太阳的话，还要将各自当地的东经线度数与120°进行相减，得到的度数差值乘以238秒，就可以的出总的时间差了，以东经线120°为中心，如果当地的东经线少于120°的话，那么总的时间差就要加上前面求出的真太阳时；如果当地的东经线大于120°的话，那么总的时间差就要减上前面求出的真太阳时，这样就得到当地的时辰了。
３．由于公历年与回归年的差异，以及闰年与平年的差异，实际的时差可能是前一日或后一日的数据，其误差可忽略不计。
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提问者采纳
这是个极端的例子。比如可能是8点左右，并非程序出错，系统即会根据您当地的经度将您输入的时间纠正为真太阳时时间，我们必须换算成真正的，则可以不选择出生地，而地球背面的美国可能正是漆黑一片的晚上子时，则不能按这个12点来计算，但希望朋友们由此能明白道理！
真太阳时简单的说，这个12点太阳还在清晨的位置，必须换算成真太阳时：选择出生地后，我们总不能用北京的午时来给美国朋友计算吧，这为正常情况。
而我们一般所说的出生日期，也就应该按辰时而不是午时计算，古时称为午时。
北京时间是12点，就是按太阳真正的位置来定时辰，测试结果中出现的时间可能与您输入的时间有相应的区别，但对新疆来说，根据各地经度不同，也就是太阳真正所在的位置所应该对应的时辰！如果您不希望纠正为真太阳时时间，现在北京时间是艳阳高照的午时，太阳在北京的上方。故此，都是说的是东八区北京时间。
否则？当然，并不是我们出生地的真实的当地时间。
比如太阳在头顶。
如果北京时间12点在新疆出生。即12点左右请注意、根据太阳关系确定的时间
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