计算太阳天顶角

太阳天顶角可以以下列方式计算(即对任何特定位置。纬度和经度)天(dn),和每天的时间被斯宾塞(1971)和Madronich (1993)。首先,需要计算所谓的地方时角(ih),它被定义为之间的角度(弧度)子午线的观察者和太阳的:

+(经度/ 180)]+ EQT,格林尼治时间是格林威治标准时间从当地时间转换,经度(度)以西的格林威治子午线是消极的,而EQT方程,给出的

EQT = 7.5 X fO“5 + f .868 X f0”3因为N

- 4.0849 X 10“2罪2 n。N的定义是在哪里

的日子,dn,被定义为一天数(0 - 364),对应于1月0 f和364年12月31日。

第二个需要派生参数,计算太阳天顶角在特定时间和地点是太阳赤纬,8,定义为太阳的方向之间的角度和地球赤道平面。< 5的值,也就是0°在春天和秋天春分和秋分以及介于+ 23.45°f(6月2日)和- 23.45°f(12月2日),可以计算如下:

8(弧度)

3 - 0.399912 = 6.918 X 10”因为罪0.070257 N + N - 6.758 X 10 ~ 3 Xcos2N + 9.07 X 10”4 Xsin2Ar - 2.697 X 10“3因为3 N + 1.480 X 10”3罪3 N。

太阳天顶角(0)然后决定对这个特定的时间和地点:

因为8 0 =罪罪(纬度)

+ cos 8 cos(纬度)因为th, 8和th已经描述和计算纬度赤道以北的(按弧度)是积极的和南是负面的。如果所有的输入参数是弧度,6也获得了弧度,可以使用1 rad = 57.296°转化为度。例如,在洛杉矶,加州(经度纬度= 34.03°N = 118.14°W) 9月21日中午PST,格林尼治时间= 20.0,N = 4.53, EQT = 0.0301, = 0.0626, 8 = 0.0179 rad,因为6 = 0.837,给太阳天顶角的0.579 rad,或33°。

粒子和实际上是四项之和,

sg =光散射的气体,ag) =光吸收气体,sp =光散射粒子,粒子和美联社=光吸收。

气体分子散射光线,或瑞利散射,。强度,/ (A,©)的光的波长散落在一个角度0到的方向入射光是由很多因素决定的。其中包括入射光强度、角度0,散射分子的距离,折射率和散射分子的大小。此外,最重要的是,瑞利散射的四次方波长成反比。

使均匀的简化假设大气固定高度的7.996 X 105厘米和均匀温度和压力,瑞利散射可以简化应用到大气中;详细讨论的雷顿(1961年),由气体散射衰减系数,研究小组,成为

/ = f。044 X 105 U (U -如果/ A4,

其中n()一个空气的折射率与波长和感兴趣的压力和温度。

表3.5值的空气质量在地球表面各种天顶角度:(a)计算从m =秒0和(b)大气曲率修正和折射

天顶角8(度)	m = 8秒	空气质量(m)

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