Jede Azimut-Gleichung, die ich bisher finden konnte, hängt von der Eingabe einer Zeit ab, und ich möchte die Lösung nicht brutal erzwingen müssen, indem ich einfach alle Zeiten ausprobiere. (Siehe unten für Standardgleichungen.)
Mein Anwendungsfall erfordert keine große Präzision, innerhalb weniger Grad ist es in Ordnung. Idealerweise suche ich also nach Gleichungen, die nur den Breitengrad (und möglicherweise den Längengrad?) Als Eingabe und Ausgabe des maximalen und / oder minimalen Azimutwinkels für diesen Ort verwenden. Außerdem werde ich mich nur um Jahre innerhalb eines Jahrhunderts kümmern, daher glaube ich nicht, dass die Schwankungen von Jahr zu Jahr angesichts meiner Genauigkeitsanforderungen eine Rolle spielen werden, aber wenn ich falsch liege, gebe ich gerne das aktuelle Jahr an auch.
Standard-Solargleichungen basierend auf dem Solarrechner der NOAA
Note: The sunrise and sunset results are theoretically accurate to within a minute
for locations between +/- 72° latitude, and within 10 minutes outside of those latitudes.
However, due to variations in atmospheric composition, temperature, pressure and conditions,
observed values may vary from calculations.
...
Please note that calculations in the spreadsheets are only valid for dates between 1901 and 2099,
due to an approximation used in the Julian Day calculation."
Breitengrad (+ bis N)
Längengrad (+ bis E)
Zeitzone (+ bis E)
Datum
Zeit (Stunden nach lokaler Mitternacht)
Julianischer Tag =
Julianisches Jahrhundert =
Geom bedeutet lange Sonne (Grad) =
Geom Mean Anom Sonne (Grad) =
Eccent Erdumlaufbahn =
So Eq von Ctr =
Sun True Long (Grad) =
Sun True Anom (Grad) =
Sun Rad Vector (AUs) =
Sun App Long (Grad) =
Mittlere Obliq-Ekliptik (Grad) =
Obliq Corr (Grad) =
Sun Declin (Grad) =
var y =
Äq der Zeit (Minuten) =
Wahre Sonnenzeit (min) =
Stundenwinkel (Grad) =
Sonnenzenitwinkel (Grad) =
Sonnenazimutwinkel (Grad im Uhrzeigersinn von N) =
Danke an Ralf Kleberhoff für den Hinweis auf die richtige Richtung.
Schritt 1: Finden Sie das Datum der Sommersonnenwende
Für die Genauigkeitsanforderungen dieser Frage wird es funktionieren, einfach die Hemisphäre zu finden und das häufigste Datum auszuwählen. (21. Juni in der nördlichen Hemisphäre und 22. Dezember für die südliche Hemisphäre). Wenn eine höhere Genauigkeit erforderlich ist. Es stehen viele Ressourcen zur Verfügung .
Schritt 2: Finden Sie Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten am Sonnwenddatum
Das ist einfach. Jedoch der Vollständigkeit halber. (Hinweis: 90,833 ist der Sonnenhöhenwinkel für Sonnenauf- und -untergang. . 90 ist jedoch für diese Genauigkeit ausreichend und vereinfacht die Gleichungen.)
Schritt 3: Lösen Sie die Azimutgleichung für Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten
Einfach einstecken und in die in der Frage angegebenen Gleichungen.
Der Azimutwinkel von genau nach Süden bis zu dem Punkt, an dem ein Objekt aufsteigt oder untergeht, ist eine Funktion des Breitengrads (lat) und der Deklination (dekl), wie folgt: cos(Winkel) = -sin(dekl)/cos(lat)
Dies ignoriert die Brechung und den Radius des Objekts und führt daher zu einer gewissen Ungenauigkeit für die Sonne. (Die Brechung und der Radius der Sonne betragen 50 Bogenminuten. Die Änderung des Azimuts, wenn die Sonne 50 Bogenminuten aufgeht, ist der Fehler bei der Verwendung dieser Formel. Wenn Sie sich nicht auf einem Breitengrad in der Nähe eines Pols befinden, sollte die Gleichung auf einen Bruchteil von genau sein ein Grad.)
(bearbeitet am 23. Januar). Die maximale Deklination der Sonne, die in meiner obigen Formel verwendet werden soll, entspricht entweder der mittleren Schiefe der Ekliptik (ζ in Ihren Gleichungen) oder der korrigierten Schiefe (ϵ), je nach gewünschter Genauigkeit. Die minimale Deklination der Sonne ist gleich dem negativen Wert der Schiefe. So können Sie den maximalen und minimalen Azimut der aufgehenden und untergehenden Sonne berechnen, ohne das Datum oder die Uhrzeit zu kennen.
Die Neigung beträgt ungefähr 23,5 Grad, und wenn Sie beispielsweise einen Breitengrad von 40 verwenden, gibt meine Formel an, dass der Kosinus des Anstiegspunkts -sin(23,5)/cos(40) ist, was einen Anstiegspunkt von 121,4 Grad östlich von Süden ergibt. oder ein Azimut von 58,6 Grad (180-121,4 = 58,6). Sonnenuntergang ist 121,4 Grad westlich von Süden oder ein Azimut von 301,4 (180 + 121,4 = 301,4).
Nehmen Sie den absoluten Breitengrad und die Deklination der Sonne. Wenn der Breitengrad kleiner als die Deklination ist, können Sie mit der folgenden Formel den maximalen Azimutwinkel ermitteln, den die Sonne je nach Breitengrad in Richtung Osten oder Westen in Bezug auf den wahren Norden oder Süden bewegen kann. Sagen wir Breitengrad = - 12, Deklination = 19, Maximaler Azimut = atan(1÷√(cos(-12)^2tan(19)^2-sin(-12)^2)) =75.159374710582 =75°09'33.75” Von wahr Norden
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äh
Ralf Klebhoff
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Keith McClary
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