solhöjdsberäkningar

Solhöjdsberäkningar är beräkningar av solens höjd över horisonten vid en viss plats och tid. Denna höjd, solens elevation eller solhöjd, påverkar dagsljusnivåer, skuggor, byggnaders utformning och energiutvinning från solpaneler. Solens position bestäms av tre huvud variabler: platsens latitud, sols tämligen föränderliga kärndeclination och solens timvinkel.

Den grundläggande relationen mellan solhöjd α, latitud φ, solens deklination δ och timvinkel H är vanligast uttryckt som

sin α = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H.

Här är φ platsens latitud, δ solens deklination (såsom funktion av dagen på året) och H timvinkel, som är noll vid solar noon och ökar åt väst. Solens timvinkel är ungefär 15° per timme: H = 15° × (solartid − 12). Solhöjden är negativ när solen står under horisonten.

För solens uppgång och nedgång gäller ofta cos H0 = −tan φ tan δ, där H0 är timvinkeln vid gryning och skymning. Daglängden är då приблизно 2H0/15 timmar. Observera att den uppgivna solhöjden ofta är olika mellan geometrisk höjd och observerad höjd på grund av atmosfärisk brytning; atmosfäriska effekter gör att solen verkar högre nära horisonten än den geometriska positionen anger.

Solhöjdsberäkningar används i arkitektur och dagsljusdesign, byggnaders skugganalys, solenergiproduktion och klimatforskning. Vanliga verktyg inkluderar solpositionsalgoritmer och externa kalkylatorer som förenklar beräkningar med faktiska ephemerider och hänsyn till effekt som atmosfärisk brytning.