cách tính mặt trời lên thiên đỉnh

TÍNH GÓC NHẬP XẠ VÀ TÍNH NGÀY MẶT TRỜI LÊN THIÊN ĐỈNH Ở MỘT ĐỊA ĐIỂM

1.GÓC NHẬP XẠ ( GÓC TỚI)

- Khái niệm: Góc nhập xạ là góc hợp bởi tia bức xạ mặt trời và tiếp tuyến tại điểm đó.

- Ý nghĩa của góc nhập xạ:

Cho biết độ cao MT so với mặt đất, biết lượng ánh sáng và lượng nhiệt đem tới mặt đất.

Góc nhập xạ càng gần vuông, lượng ánh sáng và lượng nhiệt đem tới mặt đất càng lớn.

- Công thức tổng quát tính góc nhập xạ tại các địa điểm có vĩ độ khác nhau:

                          h_o= 90⁰ - j  ± a 

     ( Trong đó h_o: góc nhập xạ  ; j :vĩ độ của địa điểm cần tính ;  a : góc nghiêng của tia bức xạ mặt trời  với mặt phẳng xích đạo)

 -  Điểm cần tính ở bán cầu chúc về phía Mặt Trời:

- Nếu φ > α thì   h_o = 90⁰ – φ + α

- Nếu φ < α thì  h_o = 90⁰+ φ – α

 Điểm cần tính ở bán cầu xa Mặt Trời

           h_o = 90⁰ – φ – α

 - Ngày 21/3 và ngày 23/9, Mặt Trời lên thiên đỉnh tại xích đạo nên góc nghiêng

của tia sáng Mặt Trời với mặt phẳng xích đạo α = 0, ta có công thức:

               h_o = 90⁰ – φ

- Ngày 22/6 Mặt Trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến bắc, nên góc nghiêng của tia

sáng Mặt Trời với mặt phẳng xích đạo α =23⁰27’, bán cầu Bắc chúc về phía Mặt

Trời. Ví dụ một địa điểm nằm trong vùng  nội chí tuyến Bắcbán cầu (φ < α), ta có

công thức:

               h_o = 90⁰ + φ – α

- Ngày 22/12 Mặt Trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến nam, nên góc nghiêng của tia

sáng Mặt Trời với mặt phẳng xích đạo α =23⁰27’, bán cầu Bắc xa Mặt Trời nên

ta có công thức:

               h_o = 90⁰ – φ – α

2. TÍNH NGÀY MẶT TRỜI LÊN THIÊN ĐỈNH Ở MỘT ĐIỂM

- Hiện tượng Mặt Trời ở đúng đỉnh đầu lúc 12 giờ trưa (tia sáng Mặt Trời chiếu

vuông góc với tiếp tuyến ở bề mặt đất) gọi là Mặt Trời lên thiên đỉnh.

-Mặt Trời lên thiên đỉnh 1 lần: ở chí tuyến Bắc vào ngày 22/6, ở chí tuyến nam vào ngày 22/12

- Tại xích đạo Mặt Trời lên thiên đỉnh 2 lần, lần thứ nhất vào ngày 21/3, lần thứ hai vào ngày 23/9

- Mặt Trời lên thiên đỉnh lần lượt ở các địa điểm trong khu vực từ xích đạo đến chí tuyến bắc 2 lần

+ Lần thứ nhất từ ngày 21/3 đến ngày 22/6

+ Lần thứ hai từ ngày 22/6 đến ngày 23/9

- Mặt Trời lên thiên đỉnh lần lượt ở các địa điểm trong khu vực từ xích đạo đến chí

tuyến Nam 2 lần:

+ Lần thứ nhất từ ngày 22/12 đến ngày 21/3

+ Lần thứ hai từ ngày 23/9 đến ngày 22/12

-  Thời gian Mặt Trời chuyển động biểu kiến trong 1 năm giữa bốn ngày đặc biệt:

- Từ chí tuyến Nam (ngày 22/12) lên xích đạo (ngày 21/3) hết 89 ngày

- Từ đến xích đạo (ngày 21/3) lên chí tuyến Bắc (ngày 22/6) hết 93 ngày

- Từ chí tuyến Bắc (ngày 22/6) quay về xích đạo (ngày 23/9) hết 93 ngày

- Từ đến xích đạo (ngày 23/9) xuống chí tuyến Nam (ngày 22/12) hết 90 ngày

- Trong năm, các tháng 1,3,5,7,8,10,12 có 31 ngày, tháng 2 có 28 ngày (năm

nhuận có 29 ngày), các tháng còn lại có 30 ngày

-  Trong vùng ngoại chí tuyến, không có hiện tượng Mặt Trời lên thiên đỉnh.

- Ví dụ tính ngày mặt trời lên thiên đỉnh ở vĩ tuyến15⁰ B

(Vĩ tuyến15⁰ B thuộc khu vực nội chí tuyến nên trong năm có 2 lần mặt trời lên thiên đỉnh)

Ngày, tháng MT lên thiên đỉnh đước tính như sau:

- Ngày 21/3 MT lên thiên đỉnh tại xích đạo, ngày 22/6 lên thiên đỉnh tại chí tuyến Bắc. Từ 21/3 đến 22/6   Mặt Trời di chuyển từ xích đạo lên chí tuyến Bắc mất 93 . Như vậy trong một ngày Mặt Trời chuyển động biểu kiến được một góc là: 0⁰ 15¢ 08²= 908² 

- MT di chuyển biểu kiến từ xích đạo lên vĩ tuyến  15⁰ B hết khoảng thời gian là:                                                                                                                  

                  15⁰ = 900¢ = 54 000 ²

             54000 ²: 908²  = 59 ngày                                                                          

  Suy ra :+ MT lên thiên đỉnh ở vĩ tuyến 15⁰ B lần thứ nhất vào ngày

                      Ngày 21/3 + 59 ngày = ngày 19/5

                + MT lên thiên đỉnh ở vĩ tuyến 15⁰ B lần thứ hai vào ngày

 :                    Ngày 23/9 – 59 ngày = ngày 3/7

  - Ngoài hai ngày đó ra, không có ngày nào mặt trời lên thiên đỉnh nữa, vì trong khu vực nội chí tuyến, một năm chỉ có hai lần mặt trời lên thiên đỉnh.