计算当地白昼时长
春、秋分时,世界各地昼夜时长相等,都为 12h。由于黄赤交角的存在,太阳直射点在一年中在南北回归线之间移动。地轴可以被理解为地心与北极星的连线,垂直于赤道平面。而地球围绕太阳旋转的黄道平面与赤道平面呈约 23°26'的角。因此每年的夏至日,太阳直射点落在北回归线(23°26'N),冬至日则在南回归线(23°26'S)。
根据日期或历法计算太阳直射点所在纬度不在本文的讨论范围内。假设我们已知太阳直射点所在纬度,那么可以计算地球上任意一点的昼长。在讨论这个话题时,不妨将地球看作不透光的理想球体,那么,地球上已知纬度的任意一点所在沿纬线的截面圆半径 rrr 为 cosθ\cos \thetacosθ,θθθ 为当地纬度值,则该截面圆圆心到地心的连线 lll 为 sinθ\sin \thetasinθ。
好,现在你应该已经有一个理想地球的建模了。现在再来考虑太阳直射点所在纬度,即太阳光线与地心连线交地表所在点的纬度,设为 ψψψ。由于地球是不透光的,所以地球的一半为白昼,另一半为黑夜,交线称作“晨昏线”。仍然是黄赤交角,使其切面圆直径与地轴夹角始终为 ψψψ。
进行简单的几何运算
d=l ...