如上图所示,红色曲线描绘了地球绕太阳的轨道,点O代表太阳的位置,而点A和点C则分别标示了地球在“冬至”和“夏至”时的位置。现在,假设地球运行到了点B的位置。θ角是以OA为基边,OB为终边的角度,其范围在0°至360°之间。若以β表示地轴的倾斜角(约66.5°),而α代表地球运行到点B时太阳直射点的纬度数,则它们之间的关系可以用公式α=-arcsin(cosβcosθ)来表示。当α为正值时,表示北纬;α等于0时,即为赤道;而当α为负值时,则表示南纬。
【示例】下面我们将通过几个时节来演示如何应用这个公式计算太阳直射点的纬度。
①夏至:此时θ等于180°,将此值代入公式α=-arcsin(cosβcos180°),计算得出结果约等于23.5°,因此夏至时太阳直射点的纬度数约为北纬23.5°。
②秋分:此时θ等于270°,代入公式得α=-arcsin(cosβcos270°),计算结果为0°,意味着太阳直射点位于0°纬线圈,即赤道。
③大寒:此时θ等于30°,按照上述公式进行计算,可以得到α约等于-20.2°,因此大寒时太阳直射点的纬度数约为南纬20.2°。
通过这些示例,我们可以看出这个公式在计算太阳直射点纬度时的准确性和实用性。希望本文的介绍能够帮助您更好地理解这一计算方法。如有任何疑问或需要进一步的解释,请随时参考相关资料或咨询专业人士。