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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
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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
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S 表示当时的太阳能强度，S0 是太阳常数，dm 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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