■太陽の高度と方位角(地表面上の太陽軌跡図、JavaScript版)

 日本全国各地の、指定日の太陽の高度(仰角)と方位角の変化を計算し、数表&グラフ表示します。

 従来のバージョンに地表面上の太陽軌跡図を表示する機能を追加しました。
 これにより、建物(住宅)に対して太陽光が差し込む方向(水平/鉛直方向)の変化が理解し易くなります。

  ・知りたい地点、月日を指定すると、高度と方位角の変化が2種類のグラフで表示されます。
  ・地点の指定方法: 下記のいずれか
   (1)一覧表より選択(47都道府県庁所在地)
   (2)北緯、東経を直接入力(度単位で)

 参考までに、計算式を末尾に掲げます。

・地 点:   ・月  :      
・北 緯: (度)   ・日  :      
・東 経: (度)   ・建物方位: (度) (注)方位は真南が0度、東が-90度、西が+90度
 (北緯、東経、建物方位 入力時)

日の出・日の入時刻 と 方位角


時刻毎の方位角と高度角(単位:度)
地表面上の太陽軌跡図

 建物(黄色の長方形)に対する太陽光の
 時刻による方位と高度の変化を示す。

 ・赤字は時刻(正時)を示す
 ・同心円は高度角を示す
   外側から 0°,10°,20°,30°,・・・,80°
 ・マウスホイールで図の拡大縮小が可能
 ・前月、翌月、前日、翌日の表示は本画面右上をクリックでも可能

 高度角の同心円を等間隔に表示
 建物正面を上向きに表示


[ 計算式 ]

太陽赤緯: δ(太陽光線と地球の赤道面との角度、±23°27'の範囲で変化) [単位: 度]
  δ = 0.33281 - 22.984 cos(ωJ ) - 0.34990 cos(2ωJ ) - 0.13980cos(3ωJ )
           + 3.7872 sin(ωJ ) + 0.03250 sin(2ωJ ) + 0.07187 sin(3ωJ )
  ここで、
    ω = 2π/365、閏年は ω = 2π/366、J: 元日からの通算日数 + 0.5
   (本プログラムでは閏年は考慮していない)

均時差: e(天球上を一定な速さで動くと考えた平均太陽と、実際の太陽との移動の差、17分未満) [単位: 時間]
  e = 0.0072 cos(ωJ ) - 0.0528 cos(2ωJ ) - 0.0012 cos(3ωJ )
    - 0.1229 sin(ωJ ) - 0.1565 sin(2ωJ ) - 0.0041 sin(3ωJ )

時角: t [単位: 度]
  T = Ts + (θ - 135)/15 + e
  t = 15T - 180
  ここで、
   Ts: 時刻(中央標準時)
   θ: 東経
   φ: 北緯

高度(仰角): h
  h = asin(sin(φ)sin(δ) + cos(φ)cos(δ)cos(t))

方位角: A(北 = 0, 東 = 90, 南 = 180, 西 = 270°)
  sinA = cos(δ)sin(t)/cos(h)
  cosA = (sin(h)sin(φ) - sin(δ))/cos(h)/cos(φ)
  A = atan2(sinA, cosA) + π

日の出時刻: t1 [単位: 時]
日の入時刻: t2 [単位: 時]
  t = acos(-tan(δ)tan(φ))
  T1 = (-t + 180)/15
  t1 = T1 - (θ - 135)/15 - e

  T2 = ( t + 180)/15
  t2 = T2 - (θ - 135)/15 - e

南中時刻: tm(太陽が真南に来る時刻) [単位: 時]
  tm = (t1 + t2)/2
  or
  tm = 12 - (θ - 135)/15 - e
 均時差 e の値がプラスの場合には南中時刻が平均より早く、値がマイナスの場合には平均より遅くなります。

(注)ここでの日の出・日の入時刻は太陽の視半径と大気の屈折を考慮していない。
   これらの影響を考慮した日の出・日の入時刻は下記サイトで知ることができる。

  ー> 日の出・日の入時刻の年間変化(太陽の視半径と大気の屈折を考慮、JavaScript版)
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