太陽高度與白天長度·南緯40° · 9月15日
南緯40° · 9月15日
11 小時 45 分
正午太陽高度 47.78°
赤緯 2.22° · 06:07 – 17:53

南緯40° · 9月15日 — 正午高度 47.78°,白天 11 小時 45 分

南緯40° · 9月15日 的正午太陽高度是 47.78°,白天長 11 小時 45 分。這個高度是 90° − |緯度 − 赤緯|,當天赤緯為 2.22°;時刻是真太陽時,沒有計入大氣折射和時差方程。

緯度
南緯40°
日期
9月15日
一年中的第幾天
258
赤緯
2.22°
正午太陽高度
47.78°
正午太陽的方位
偏北
白天長度
11 小時 45 分
日出與日落
06:07 – 17:53
半晝弧
88.14°
1 公尺桿的影子
0.907 m

時刻是真太陽時:太陽過子午線的那一刻定為 12:00。

影子長度是高度的正切反過來讀

若正午太陽高度為 h,高 1 公尺的桿子影長 1 ÷ tan h 公尺。反過來,量影子就能得到高度,再從高度推回日期或緯度 — 埃拉托斯特尼在公元前就是這樣量出地球周長的。太陽越低,影子拉長得越快:45° 時影長等於高度,30° 時是 1.7 倍,5° 時超過十一倍。

  • 1 m ÷ tan 47.78°0.907 m

哪些部分只是估算

本表把太陽中心經過幾何地平線(高度 0°)的時刻當作日出。通行的規約把大氣折射和太陽半徑算進去,用 −0.833°,這會讓中緯度的白天多出 8 到 10 分鐘。時刻是真太陽時:要換成鐘錶時間,還得加上時差方程(±16 分鐘)、你所在經度與時區的差、以及夏令時。赤緯近似式本身有 1.5° 以內的誤差,閏年沒有計入,所以 2 月之後的日期會錯一天;觀測者的海拔、擋住地平線的山和建築也都沒有算。

太陽越高,紫外線越強

太陽越高,陽光穿過的大氣越薄,紫外線就越強。有個粗略的判斷:影子比身高短的時段,大致就是當天紫外線最強的時候 — 皮膚多久會曬紅,取決於紫外線指數和皮膚類型。

查看紫外線曬傷時間

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需要知道的

  • 赤緯 δ = 23.44° × sin(360° × (284 + N) ÷ 365),其中 N 是從 1 月 1 日起算的天數。
  • 正午太陽高度 = 90° − |緯度 − 赤緯|;夏至時北半球緯度 φ 處為 90° − φ + 23.44°。
  • 白天長度 = 2H ÷ 15 小時,cos H = −tan(緯度) × tan(赤緯);|cos H| 超過 1 就是極晝或極夜。
  • 影長 = 物體高度 ÷ tan(高度)。時刻是真太陽時,未計入大氣折射與時差方程。

常見問題

Q. 南緯40° · 9月15日 正午太陽有多高?

在地平線以上 47.78°。這是 90° − |緯度 − 赤緯|,當天赤緯 2.22°,白天長 11 小時 45 分。

Q. 南緯40° · 9月15日 的白天有多長?

11 小時 45 分。真太陽時裡 06:07 日出、17:53 日落,半晝弧為 88.14°。

Q. 正午的影子有多長?

高 1 公尺的桿子正午影長 0.907 公尺。它是 1 ÷ tan 47.78°,所以把影長乘上高度的正切,又回到 1 公尺。