太陽の位置と太陽放射エネルギーの計算

太陽の位置と太陽放射エネルギーの計算

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位置の指定

位置 タイムゾーン
(時差)
緯度
北緯は正
南緯は負






(例)日本=−9
経度
西経は正
東経は負






日時の指定

西暦 時刻(hh:mm:ss)

(計算には数秒程度かかります)


計算結果

指定した場所と時刻における結果
均時差
(分)
[No canvas support]
赤緯
(度)
方位角
(度)
高度角
(度)
天頂角の余弦
太陽放射フラックス(W/m2)
1日積算太陽放射エネルギー(MJ/m2/day)
指定した場所と日付での1日の太陽の動き

[No canvas support]

マウスポインタで太陽の位置を指すと時刻が表示されます。
指定した日時での緯度に応じた太陽の位置の変化

[No canvas support]

マウスポインタで太陽の位置を指すと緯度が表示されます。指定したタイムゾーンでの地方時で計算されています。
指定した日時での経度に応じた太陽の位置の変化

[No canvas support]

マウスポインタで太陽の位置を指すと経度が表示されます。指定したタイムゾーンでの地方時で計算されています。
指定日時の太陽放射フラックスの全球分布

[No canvas support]

マウスポインタで太陽放射フラックスの数値が表示されます。
指定日の1日積算太陽放射エネルギーの緯度分布

[No canvas support]

マウスポインタで太陽放射エネルギーの数値が表示されます。

・・・ただいま計算中・・・・


使い方

初期の状態でそのまま「計算を実行」ボタンを押すと、宮城教育大学からみた太陽の位置を計算します。
プルダウンメニューでいくつかの場所を選ぶことができます。

プルダウンメニューを「任意の位置」に変えて、別な緯度・経度の数値を入力し、「計算を実行」ボタンを押すと、指定した任意の場所について計算します。
東経の場合は、度の数値にマイナス記号を付して、負の値で入力してください。西経の場合は、そのまま度の数値を正の値で入力してください。分・秒は常に正の数値です。 プルダウンメニューが「宮教大」のままのときは、別な数値を入力しても反映されません。
厳密に北極点(90N)や南極点(90S)を設定することはできません。

初期状態の時刻は、現在の時刻になります。年月日と時刻を変えて、「計算を実行」ボタンを押すと、任意の日時について計算できます。
「現時刻で再計算」ボタンを押すと、時刻のみを現時刻に変更して再計算します。
「現時刻で再計算」ボタンを押しても変更後の年月日は今日には戻りません。

「指定した場所と日付での1日の太陽の動き」では、指定場所における指定日の太陽の1日の動きがわかるように、10分ごとの値を計算します。

「指定した日時での緯度に応じた太陽の位置の変化」では、緯度によって太陽の位置がどのように変化するのかを示します。緯度1度ごと(南緯89〜北緯89度)の値を計算します。 この計算では、経度や日時は指定したものに固定されます。

「指定した日時での経度に応じた太陽の位置の変化」では、経度によって太陽の位置がどのように変化するのかを示します。経度1度ごと(東経179〜西経180度)の値を計算します。 この計算では、緯度や日時は指定したものに固定されます。指定したタイムゾーンでの地方時における値であることに注意してください。タイムゾーンは経度方向に変わりますので、 それぞれの経度での地方時は、指定したタイムゾーンでの地方時とは違ってきます。ここで示される結果から判ることは、ある瞬間にいろいろな経度の場所からみた太陽の位置がどのように違っているか、ということです。


「指定日時の太陽放射フラックスの全球分布」では、指定した日時の瞬間の太陽放射フラックスを全球マップとして示します。
「指定日の1日積算太陽放射エネルギーの緯度分布」では、指定した日の1日(24時間)の積算太陽放射エネルギーを緯度別に計算して示します。 このとき、経度は指定されている値を使いますが、1日積算太陽放射エネルギーの場合には経度による違いは大きくありません。

なお、ここでの太陽放射とは、大気や地表面での光の散乱・反射・吸収などを考えずに、単純に太陽の位置だけで決まるものを指しています。水平面に対して大気上端に入射する太陽放射の強さは、 太陽の天頂角の余弦に比例します。この太陽放射フラックスを、1日の中で水平面上に太陽が出ている時間分だけ積分したものが、1日積算太陽放射エネルギーです。
太陽定数は1366 W/m2であるとして計算されています。

すべてをリセットして初期の状態に戻したい時は、このページを再度読み込んでください。

この計算では指定した場所の高度は考慮されていません。
方位角は真北を0とし、時計回り
高度角は地平線を0とし、天頂で90度
天頂角は天頂を0とし、地平線で90度
日中と天文薄明以外のときは"dark"と表記されます
(参考)
宮城教育大学1号館屋上付近
北緯 38度15分32秒
東経140度49分48秒
高度 およそ170 m (参考)

※本プログラムは、NOAA/ESRL(米国海洋大気庁地球システム研究所)が公開しているJavascriptのコードを一部改変して作成しました。
※Javascriptはサーバではなくクライアントサイドで処理されます。計算に使用される時刻はクライアントの環境に依存します。
※グラフの描画にはRGraphを使用しています。Internet Explorer では表示されないことがあります。
※この計算では大気差(Atmospheric Refraction)が考慮されています。