محاسبه ساعت طلوع و غروب خورشید و همچنین محاسبه طول روز

توسط گروه کویرها و بیابان‌های ایران در تاریخ ۱۳۹۰/۱۰/۰۶ ۳۷,۹۹۷

در صورتی که علاقه دارید زاویه تابش آفتاب را در هر موقع از روز و در هر موقع از سال را نسبت به افق به درست بیاورید طبق شکل زیر : باید توجه داشتکه این زاویه به چند عامل بستگی دارد

1 عرض جغرافیایی شما ( درجات بین خط استوا و قطبشمال یا جنوب(

)تبریز در 39 ، جزیره قشم 26/5 ، رشت 37/2 ، کرج در 35/7درجه شمالی )

2 فصل و ماه ( بهتر است بگویم چندمین روز سال مثل 25 مهر میشود روز 211 سال) چون در تابستان آفتاب عمودی تر می تابد و در زمستان مایل تر است.

3 ساعت محلی یعنی ساعت در این مکان چه میباشد، در مورد کشور ما مشکل زیادی وجود ندارد چون ساعت کشور ما با غربی ترین و شرقی ترین نقطه کشور نیم ساعت اختلاف دارد ، که از ساعت گرینویج 3/5 ساعت جلوتر است ، ملاک ساعت زمستانی میباشدنه ساعت تابستانی با 5/4 ساعت اختلاف

قبل از این باید چند سوال را جواب دهیم

بدست آوردن δ

زاویه بین شعاع خورشید با صفحه استوا ( به خاطر داشته باشیداین زاویه از -5/23 تا 5/23 تغییر میکند باز دقت کنید که هر 40000 سال یکبار بین -8/21 تا 4/24 میشود (احتمالا سال 2012)

مثال زاویه تابش خورشید به مرکز دایره استوا در 20 مهر ماه ، ساعت سه بعد از ظهر چند درجه است:

محاسبه ساعت طلوع و غروب خورشید و همچنین محاسبه طول روز

روز سال n= (31+31+31)+(31+31+31) +20=206

−9/24°δ=

پس در 20 مهر ماه خورشید با زاویه -9/24 به زمین میتابد و هر سال چنین خواهد بود ، به معنی است که خورشید در 20 مهر به کسانی که در عرض جغرافیایی 24/9 جنوبی هستند عمود است و یا در آنجا آفتاب به ته چاه می تابد که تقریبا در شمال ماداگاسکار خواهد بود

منحنی زاویه تابش به کره زمین چنین است

w زاویه ساعتی خورشید

زاویه ساعتی خورشید اگر در شرایط خاص مکانی خورشید را 6 صبح 90 – فرض کنیم و مکان آن در 12 ظهر را صفر درجه و در 6 غروب در 90 + به زوایا ، زوایایی ساعتی خورشید میگویند که از رابطه زیر به دست میآید این مکان را مرکز کره زمین فرض کنید.

W=15x(12-time)

برای مثال ساعت 10 صبح زاویه ساعتی خورشید 30 درجه است

ω = 15 × (12 − 10 ) = 30

و برای 4 عصر یعنی ساعت 16 زاویه ساعتی خورشید 60 درجه میباشد

α زاویه تابش خورشید نسبت به افق ناظر

n شماره روز در طی سال است

ω زاویه ساعتی خورشید

∅ عرض جغرافیایی ناظر

مثال شخصی در تبریز (عرض 36 درجه شمالی )تصمیم دارد زاویه تابشخورشید را در 2 عصر روز 15 شهریور

بدست آورد :

N=(31+31+31)+(31+31+15)=175

Φ=39

ω=15×(12-14)=-30

α = [sin (23.5 × sin

175× 360

365

×sin(39)

+ cos 23.5 ×sin

175 ×360

365

×cos(−30) ×cos(39) = 44.8543°

z تعیین گرای خورشید در هر لحظه

سمت خورشید یا گرای خورشید نسبت به شمال زاویه ای است که جهت شمال با امتداد خورشید میسازد در صفحه زمین ناظر که از را بطه زیر به دست میآید (شکل پایین)

n شماره روز در طی سال است

Wزاویه ساعتی خورشید

aهم از رابطه بالا به دست آمده است(زاویه تابش خورشید نسبت به افق ناظر)

مثال : مثال شخصی در تبریز (عرض 36 درجه شمالی )تصمیم دارد گرای خورشید نسبت به شمال را در 2 عصر روز 15 شهریور با توجه به اینکه زاویه تابشآفتاب برای ایشان 44/8 درجه است