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参考文档:《建筑日照设计》

参考: 维基百科

(Owed by: 春夜喜雨 http://blog.csdn.net/chunyexiyu 转载请标明来源)

1.       赤纬角：

赤道面与太阳光线照射方向的夹角  <= 黄道面与赤道面的夹角 <= 23度27 分(23.45度)

(太阳光线照射方向: 地球中心与太阳中心连线形成的方向)

夏至日(6/21,6/22)当太阳位于北半球的北回归线时，赤纬角为23度27分，春分秋分(3/21,3/22,9/22,9/23)当太阳位于赤道时，赤纬角为0度，冬至(12/22,12/23)当太阳位于南回归线时，赤纬角为-23度27分

赤纬角粗略的计算公式：(Peter J.Iumde)

赤纬δ = 23.45 * sin((N-80)/370.0 * 360)

23.45 --- 黄赤夹角23度27分

N—从元旦起的天数

例如：

春分日代入，(N-80)/370.0 * 30 约等于0度，此时赤纬角约为0

秋分日代入，(N-80)/370.0 * 30约等于180度，此时赤纬角约为0

2.       太阳时角

时角按地球自转一周(约24h)相当于太阳在天球图上绕一周360度，这个和经线对应。平均下来，一小时15度，一个经线相隔15度。

时角计算公式为:

时角Ω= 15 *(t-12)

t-当地时间

例如：

当地中午12点时，时角为0，太阳位于当地经线的正上方

当地午夜12点时，时角为180，太阳位于当地经线的正下方

当时时间与北京时间

当地时间指真太阳时，北京时间并非当地时间，如果换算的话，新疆区域需要推后1个小时，位于东7区

换算方法:  (120度 – 当地经度) * 4，1个小时15度，平均下来，1度4分钟。

3.       太阳高度角

太阳光线与地平面的夹角称为太阳高度角。范围[-90度，90度]

一般情况下，在北回归线与北极圈之间，当地时间12点时，太阳高度角最大，24点时，太阳高度角最小。

sin高度角H = cosΩcosδcosΦ + sinδsinΦ

Ω-太阳时角

δ-赤纬角

Φ-纬度

4.       太阳方位角

太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南方向的夹角称为太阳方位角。范围[-180度, 180度]。一般情况下，在北回归线与北极圈之间，当地时间12点时，太阳高度角为0度，24点时，太阳高度角为180度/-180度。

sin方位角A = (-sinΩcosδ)/cosH (维基)

(维基)下面的公式也可以用来计算近似的太阳方位角，不过因为公式是使用余弦函数，所以方位角永远是正值，因此，角度永远被解释为小于180度，而必须依据时角来修正。当在上午时角为负值时 (上午)，方位角的角度小于180度，时角为正值时 (下午)，方位角应该大于180度，即要取补角的值。(大于180度的角没有补角，读者慎重。)

cos方位角A=(sinδ*cosΦ – cosΩ*cosδ*sinΦ)/cosH (维基)

cos 方位角A=(sinδ – sinH*sinΦ)/cosH (维基)

cos方位角A=( sinH*sinΦ - sinδ)/cosH (《建筑日照设计》)

Ω-太阳时角

δ-赤纬角

Φ-纬度

H-太阳高度角

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