太阳方位角是太阳在方位上的角度,它通常被定义为从北方延著
地平线顺时针量度的角。
太阳方位角是一个
地球科学名词,有其严谨的定义。所谓
方位角是以目标物的正北方向(与同一地理分区/分带内所在中央
经线的北方向相同)为起算方向,即0度。其取值范围在0-360度,计算旋转方式为:以目标物为轴心,以目标物的北方向为起始点,按
顺时针方向旋转一周,方位角逐步增大至。因此 太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向,以太阳光的
单射方向为终止方向,按顺时针方向所测量的角度。而正常来说,对于中国区域,早上太阳光从东边射来,中午太阳光从南边射来,傍晚太阳光从西边边射来。早上的太阳
方位角在 左右(但一年当中,有一定的角度范围变化),正中午的太阳方位角在(正南方),傍晚的太阳方位角在左右(但一年当中,有一定的角度范围变化)。例如北京处在北纬约,一年中,早上的太阳方位角变化量约为。
对于陆地
卫星系统而言,如
美国的Landsat TM/ETM+,该卫星的过境(中国)时间大概是早上到中午之间,因此其太阳方位角一般在和 之间。
对于地球上任何位置,当
太阳处于
春分点或
秋分点,即太阳
赤纬是的时候,初升的太阳
方位角是 整,正午太阳方位角是 ,落日的时候太阳方位角是。
对
北半球而言,当太阳赤纬大于的时候太阳从东偏北方向升起,此时太阳方位角小于,中午,落日时太阳方位角大于。当太阳赤纬小于的时候太阳从东偏南方向升起,此时太阳方位角大于 ,中午,落日时太阳方位角小于。
下面的两个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。)
太阳高度,或高度角,也就是太阳高度角是从观测者所在地和太阳中心的联线与
地平线所夹的角度。
天顶角是是高度角的
余角,也就是。当太阳的高度角为,即太阳位于天顶,因此太阳的天顶角为0