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各地春分日不同太阳能的维持时间的统计分布--日光统计15

已有 1862 次阅读 2019-10-23 12:12 |个人分类:统计气象学19|系统分类:科研笔记|关键词:学者

各地春分日不同太阳能的维持时间的统计分布--日光统计15

张学文,20191023

 

前面的三个博客介绍了地球上春分,秋分http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1201851.html,夏至日、http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1202305.html  冬至日http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1202866.html 在各个纬度的太阳高度占有时间的情况。这里则把太阳高度角问题转为太阳能的强度问题,开展类似的统计分析。其有关的基本公式是

                                               s=sod2m(sinφsinδ+cosφcosδcosω)


                                               

这里的表示当时的太阳能强度,S是太阳常数,d是对太阳地球距离的订正系数,φ 是当地纬度,δ 是当天的赤纬,ω 是时角。一天中时角变化360°,也就是一天的1440分钟变化360度。

对于春分日,赤纬δ的值是零。而一天是1440分钟(=24*60),即可以说一天的时角有1440个值,于是对于确定的某纬度我们可以逐一求得当天的每分钟(1440的数据)的太阳能的值。在这个基础上可以计算(统计)太阳能为不同值占有了多少分钟。再进一步就是计算出这个分钟数值在1天的1440分钟中占有的百分比。它就是该太阳能强度在当日占有的时间的百分比了。

         根据这个思路计算得到的统计结果列在下面的表中。

 

春分日不同太阳能强度占据当天时间的百分比%

(从赤道到北极,太阳能的单位:kJ/min·m2


纬度(北纬/°)

太阳能

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

50.00

50.00

50.00

50.00

50.00

50.00

50.00

50.00

50.00

50.00

0-5

1.88

1.88

2.01

2.15

2.43

2.99

3.82

5.63

11.18

50.00

5-10

1.94

2.08

2.08

2.22

2.64

3.06

3.89

5.83

13.06

0.00

10-15

1.94

1.94

2.08

2.22

2.50

3.06

4.03

6.25

25.76

0.00

15-20

1.94

1.94

2.08

2.36

2.64

3.06

4.17

7.08

0.00

0.00

20-25

1.94

1.94

2.08

2.36

2.64

3.33

4.58

9.31

0.00

0.00

25-30

2.08

2.08

2.22

2.36

2.78

3.47

5.14

15.90

0.00

0.00

30-35

2.08

2.08

2.22

2.50

2.92

3.75

6.11

0.00

0.00

0.00

35-40

2.08

2.22

2.22

2.50

3.06

4.17

9.31

0.00

0.00

0.00

40-45

2.22

2.36

2.50

2.78

3.33

4.86

8.96

0.00

0.00

0.00

45-50

2.36

2.36

2.50

2.92

3.75

6.67

0.00

0.00

0.00

0.00

50-55

2.50

2.50

2.78

3.19

4.44

11.60

0.00

0.00

0.00

0.00

55-60

2.64

2.64

3.06

3.75

5.83

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

60-65

2.92

3.06

3.33

4.44

11.04

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

65-70

3.19

3.47

4.03

6.39

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

70-75

3.89

4.17

5.56

7.85

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

75-80

5.42

6.11

9.24

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

80-85

8.96

7.15

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

合计

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

 

         如果以太阳能强度为横坐标,以该纬度上的太阳能强度占有相对时间为纵坐标,我们可以获得一个该纬度在春分日的太阳能强度分布图。显然对大多数纬度,这种图是一种两端高中间低的M型的分布图。




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