太陽方位角

介紹

太陽方位角是一個地學名詞，有其嚴謹的定義。所謂方位角是以目標物的正北方向（與同一地理分區/分帶內所在中央子午線的北方向相同）為起算方向，即0度。其取值範圍在0-360度，計算旋轉方式為：以目標物為軸心，以目標物的北方向為起始點，按順時針方向旋轉一周，方位角逐步增大至360°。因此太陽方位角一般是以目標物的北方向為起始方向，以太陽光的入射方向為終止方向，按順時針方向所測量的角度。而正常來說，對於中國區域，早上太陽光從東邊射來，中午太陽光從南邊射來，傍晚太陽光從西邊邊射來。早上的太陽方位角在90°左右（但一年當中，有一定的角度範圍變化)，正中午的太陽方位角在180°（正南方)，傍晚的太陽方位角在270°左右(但一年當中，有一定的角度範圍變化)。例如北京處在北緯約40°,一年中,早上的太陽方位角變化量約為90°±31°。

對於陸地衛星系統而言，如美國的Landsat TM/ETM+，該衛星的過境（中國）時間大概是早上到中午之間，因此其太陽方位角一般在90°和180°之間。

對於地球上任何位置，當太陽處於春分點或秋分點，即太陽赤緯是0°的時候，初升的太陽方位角是90°整，正午太陽方位角是180°，落日的時候太陽方位角是270°。

對北半球而言，當太陽赤緯大於0°的時候太陽從東偏北方向升起，此時太陽方位角小於90°，中午180°，落日時太陽方位角大於270°。當太陽赤緯小於0°的時候太陽從東偏南方向升起，此時太陽方位角大於90°，中午180°，落日時太陽方位角小於270°。

計算

它可以利用下面的公式，經由計算得到良好的近似值，但是因為反正弦值，也就是x = sin(y)有兩個以上的解，但只有一個是正確的，所以必需小心的處理。

下面的兩個公式也可以用來計算近似的太陽方位角，不過因為公式是使用餘弦函式，所以方位角永遠是正值，因此，角度永遠被解釋為小於180度，而必須依據時角來修正。當在上午時角為負值時 (上午)，方位角的角度小於180度，時角為正值時 (下午)，方位角應該大於180度，即要取補角的值。(大於180度的角沒有補角，讀者慎重。)