地球围绕着太阳的概念和计算

我受够了含糊不清和一知半解，一次找全供大家参考。
出处https://www.pveducation.org/zh-hans/pvcdrom/acknowledgements
1.当地太阳Local Solar Time LST and Local Time LT
当太阳高度角最大时，是中午12点。
当地时间由世界时间和当地时区决定，如北京时间 UT 8，UT是Universal Time
2、本地标准时子午线
每360/24=15°，例如，在北京，当地标准子午线相差15小时8=120E，东经120°
3、均时差 Equation of Time EoT
EoT=9.87sin（2B）-7.53cosB-1.5sinB
式中 B=360（N-81）/365
N一年中的第几天，比如1月1日，N=1,2月1号，N=32

4.时间修正系数 TC Time Correction Factor

TC=4*（Longitude-LSTM） EoT
此处因为每1°因此，相差4分钟TC单位是分钟
当地当地太阳 LST
LST=LT TC/60
此处TC除60，转化为时
例如，西安的经历是108.北京时间中午12点，94点，2022年3月24日(第83天)，相当于当地太阳时
B=360*（83-81）/365 带入EoT，EoT=-6.898单位是分钟

LST=12 （4*（108.94-120） （-6.898））/60=11.1477即 11点8.862分 差的还挺多的。
6、时角 Hour Angle（HRA）
太阳时正午时，时角为0°，上午为负，下午为负
HRA=15*(LST-12)
7、赤纬角 Declination Angle
太阳赤纬角是由于地球自转轴倾斜和地球围绕太阳旋转而产生的季节性变化。δ表示。
计算赤纬角的公式
δ=-23.45cos((360/365)(d 10))
d是一年中的第几天，相当于前一天N。别忘了前面的负号
也可以用其他公式代替

8.太阳高度角Elevation Angle/altitude angle
由于地球赤纬角的存在，太阳在一年中特定时间的最大高度角（α）是纬度φ和赤纬角δ的函数
α=90 φ-δ
一天中太阳高度角的变化通过以下公式获得

9、天顶角 Zenith Angle
ζ=90°-α

10、日出sunrise和日落sunset

图片里公式COS-1的意思是arccos，一般结算结果为弧度，记得转换为角度。
还是上面的例子，西安的经度是108.94,纬度为34.日出时间和日落时间为2022年3月24日(第83天)
赤纬角为3月24日
δ=-23.45cos((360/365)(83 10))=0.70632
TC/60=（4*（108.94-120） （-6.898））/60=-0.62237
Sunrise=12-arccos(-tgφtgδ)/15-TC/60=6.82相当于北京时间6:49日出。
sunset=12 arccos(-tgφtgδ)/15-TC/60=18.88438 相当于北京时间18:53日落
11、方位角 Azimuth Angle
方向角是射入阳光的罗盘方向。中午，太阳总是位于北半球的正南，南半球总是位于正北，与正北方向的夹角是太阳方向角。春分秋分，太阳日出时方向角90。°，日落时为270°


还是上面的例子，西安的经度是108.94,纬度为34.26、2022年3月24日上午11点和下午4点(第83天)
太阳赤纬角δ=-23.45cos((360/365)(83 10))=0.70632°
φ=纬度=34.26°
HRA=15*(LST-12)
当地太阳时LST=11 （4*（108.94-120） （-6.898））/60=11-0.8523=10.1477
时角HRA=15*（10.1477-12）=-27.7845°
天顶角α=arcsin(sinδsinφ cosδcosφcosHRA)=0.83023=47.5687°
方位角Azi=arccos（（sinδcosφ-cosδsinφcosHRA）/cosα）=2.378945=136.3035
下午4点我不算了，太复杂了。