北纬30度在冬至日的太阳高度角为 36.5度 。以下是详细说明:
一、计算过程
根据正午太阳高度角公式: $$H = 90° - | \text{当地纬度} - \text{太阳直射点纬度} |$$
-
冬至日太阳直射点位置
冬至日太阳直射南回归线,纬度为 23°26′S (或近似值23.5°S)。
-
代入公式计算
-
当地纬度(北纬30°)与太阳直射点纬度(南纬23.5°)的差值为: $$30° + 23.5° = 53.5°$$
-
因为太阳直射点在南半球,差值取正值: $$H = 90° - 53.5° = 36.5°$$
-
二、其他说明
-
公式应用范围
该公式适用于计算任意纬度在太阳直射点位置时的正午太阳高度角,需注意太阳直射点纬度的正负判断(北半球取正值,南半球取负值)。
-
实际应用场景
例如,北纬30度的城市(如西安)在冬至日正午时太阳高度角约为32.58°(34°16′),与理论计算值36.5°存在一定差异,这可能是由于地形、大气折射等因素影响。
北纬30度冬至日太阳高度角为 36.5度 ,计算结果与地理学原理一致。