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太陽高度計算(任意時刻の高度角・方位角)

緯度・経度・日時・タイムゾーンから、その瞬間の太陽の高度角と方位角を計算します。赤緯・時角・南中高度も同時に求められます。

入力

緯度・経度・日付・時刻・タイムゾーンを入力すると、その瞬間の太陽の高度角と方位角を計算します。

北が正、南が負(−90 から 90)

東が正、西が負(−180 から 180)

時間

UTC からの時差(日本は 9)

計算結果

太陽高度角

77.194371

太陽は地平線より上にあります

方位角(北基準)

198.218198 度

赤緯

23.437961 度

時角

4.331425 度

南中高度

77.756761 度

77.194371 度地平線

高度角は sin h = sin(緯度)× sin(赤緯)+ cos(緯度)× cos(赤緯)× cos(時角)で求めます。大気差は含めない幾何学的な値です。

計算方法・使い方

  • 太陽の位置はユリウス日を起点とした標準的な天文アルゴリズム(NOAA Solar Calculator と同等の式)で計算します。手順は、入力した現地日時とタイムゾーンから世界時を求めてユリウス日 JD を計算し、J2000.0 からのユリウス世紀 T を用いて太陽の幾何平均黄経・平均近点角・中心差から見かけの黄経を求め、黄道傾斜角から赤緯と均時差を導きます。
  • 時角は真太陽時から求めます。真太陽時は、現地時刻に均時差と経度補正(その地点の経度と標準子午線 = タイムゾーン時差×15度 との差)を加えて計算します。南中で時角 0 度、午後が正です。
  • 高度角 h は、緯度 phi・赤緯 delta・時角 H を用いて sin h = sin phi × sin delta + cos phi × cos delta × cos H で求めます。地平線が 0 度、天頂が 90 度です。
  • 方位角は北を 0 度として時計回り(東 90 度・南 180 度・西 270 度)で表し、午前は東寄り、午後は西寄りになります。南中高度は 90 −(緯度 − 赤緯の絶対値)で求めます。
  • 角度はすべて度で扱います。大気差(地平線付近で太陽が浮き上がって見える屈折)は含めない幾何学的な値を出力するため、日の出・日の入り近くでは実際の見かけの高度と数十分角ほど差が出ます。
  • 緯度は北が正・南が負、経度は東が正・西が負で入力します。タイムゾーンは協定世界時 UTC からの時差を時間で入力します(日本は +9)。

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