緯度、経度、日付から、一日の太陽高度変化の計算


緯度、経度、日付から、一日の太陽高度変化の計算

環天頂アークや環水平アークは、太陽高度によって見えたり見えなかったりします。しかし、太陽高度は場所、季節、時間によって大きく変化するため、今日は何時から何時まで注意しておこうと思ってもなかなか分かりません。そこで、緯度（北緯）、経度（東経）、日付を入力すると、その日の太陽高度の変化のグラフを作るエクセルのシートを作ってみました。なおついでに日の出、日の入り、太陽方位もグラフ化できます。　太陽高度の計算には、地球の自転や公転の動きを正確に知る必要があります。しかしながら、精度良く求めるためには天文の知識が必要となります。そこでこの計算では、太陽赤緯と均時差（これらの用語については、このページの最下部またはエクセルシートを見て下さい）を近似式で求めています。このような近似式は種々提案されていますが、今回は　中川清隆様＠立正大学地球環境科学部環境システム学科（http://www.es.ris.ac.jp/~nakagawa/met_cal/solar.html）に載っている式をそのまま使わせて頂きました。近似式を使っていることもあって、グラフは必ずしも正確ではありませんのでご注意下さい。ただ、空の観察にはほとんど支障はないと思います。　エクセルファイルはここからダウンロードしてください。できるグラフは下図のようなものです。指定の北緯、東経、月日の太陽高度がグラフ化されます。同時に、自動的にその日、3/21（ほぼ春分）、6/21（ほぼ夏至）、9/23（ほぼ秋分）、12/22（ほぼ冬至）のグラフも表示されます。＜注意！！この図の本日というのは2月24日のことです。＞環天頂アークを見るためには、だいたい、日の出日の入りの1.5から2.5時間前後を注意しておけばよいことが分かります。
緯度、経度（北緯、東経）の求め方
知りたい地点の、北緯や東経は地図のホームページ等から調べることができます（2010年3月3日情報）。簡単なのは、 Googleマップで、求める場所を見つけ、そこを右クリックし、“この場所について”を選びます。すると、そのページの上部のGoogleマップのロゴの右側の入力部分に北緯と東経が表示されます。
用語解説
太陽赤緯　地球は1日1回転(自転)しながら、太陽のまわりを1年で1周(公転)しています。地球の自転軸は公転軸に対して約23度27分の傾きを持っています。この傾きは常に一定なので、太陽光線と地球の赤道面との角度は、地球の公転に伴って変化します。これを太陽赤緯と言います。太陽赤緯の値は、冬至(12月22日頃)で-23度27分、夏至(6月21日頃)で23度27分、春秋分で0度となります。均時差　地球の公転軌道は円ではなく、太陽を焦点とする楕円です。したがって、地球の公転速度は太陽との距離が近いときは速く、遠い時には遅くなります。また、自転軸と公転軸の間に傾きがあることにより、実際の1日の長さは毎日異なります。自転軸が公転軸と平行でかつ、円軌道上を一定速度で公転すると仮定した場合と、実際との差(同一黄経値に対する時間の差)を均時差と言います。太陽赤緯、均時差とも季節によって変化するだけで、地球上のどの場所にあるかによって変化はしません。出典：SeaGate HomePage - 用語解説 http://www11.plala.or.jp/seagate/glossary/index.html
エクセルファイルへ空、太陽に関わる現象（アーク、幻日、気象光学）へトップページへ戻る


緯度、経度、日付から、一日の太陽高度変化の計算

環天頂アークや環水平アークは、太陽高度によって見えたり見えなかったりします。しかし、太陽高度は場所、季節、時間によって大きく変化するため、今日は何時から何時まで注意しておこうと思ってもなかなか分かりません。そこで、緯度（北緯）、経度（東経）、日付を入力すると、その日の太陽高度の変化のグラフを作るエクセルのシートを作ってみました。なおついでに日の出、日の入り、太陽方位もグラフ化できます。　太陽高度の計算には、地球の自転や公転の動きを正確に知る必要があります。しかしながら、精度良く求めるためには天文の知識が必要となります。そこでこの計算では、太陽赤緯と均時差（これらの用語については、このページの最下部またはエクセルシートを見て下さい）を近似式で求めています。このような近似式は種々提案されていますが、今回は　中川清隆様＠立正大学地球環境科学部環境システム学科（http://www.es.ris.ac.jp/~nakagawa/met_cal/solar.html）に載っている式をそのまま使わせて頂きました。近似式を使っていることもあって、グラフは必ずしも正確ではありませんのでご注意下さい。ただ、空の観察にはほとんど支障はないと思います。　エクセルファイルはここからダウンロードしてください。できるグラフは下図のようなものです。指定の北緯、東経、月日の太陽高度がグラフ化されます。同時に、自動的にその日、3/21（ほぼ春分）、6/21（ほぼ夏至）、9/23（ほぼ秋分）、12/22（ほぼ冬至）のグラフも表示されます。＜注意！！この図の本日というのは2月24日のことです。＞環天頂アークを見るためには、だいたい、日の出日の入りの1.5から2.5時間前後を注意しておけばよいことが分かります。
緯度、経度（北緯、東経）の求め方
知りたい地点の、北緯や東経は地図のホームページ等から調べることができます（2010年3月3日情報）。簡単なのは、 Googleマップで、求める場所を見つけ、そこを右クリックし、“この場所について”を選びます。すると、そのページの上部のGoogleマップのロゴの右側の入力部分に北緯と東経が表示されます。
用語解説
太陽赤緯　地球は1日1回転(自転)しながら、太陽のまわりを1年で1周(公転)しています。地球の自転軸は公転軸に対して約23度27分の傾きを持っています。この傾きは常に一定なので、太陽光線と地球の赤道面との角度は、地球の公転に伴って変化します。これを太陽赤緯と言います。太陽赤緯の値は、冬至(12月22日頃)で-23度27分、夏至(6月21日頃)で23度27分、春秋分で0度となります。均時差　地球の公転軌道は円ではなく、太陽を焦点とする楕円です。したがって、地球の公転速度は太陽との距離が近いときは速く、遠い時には遅くなります。また、自転軸と公転軸の間に傾きがあることにより、実際の1日の長さは毎日異なります。自転軸が公転軸と平行でかつ、円軌道上を一定速度で公転すると仮定した場合と、実際との差(同一黄経値に対する時間の差)を均時差と言います。太陽赤緯、均時差とも季節によって変化するだけで、地球上のどの場所にあるかによって変化はしません。出典：SeaGate HomePage - 用語解説 http://www11.plala.or.jp/seagate/glossary/index.html
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