高中地理中,计算光照主要涉及到地球自转、公转以及黄赤交角等概念。
首先,要知道地球在公转轨道上的位置会影响太阳直射点的变化,从而影响不同地区的光照时间。其次,地球自转导致昼夜更替,即一个地区连续接受阳光照射的时间为半天(约12小时)。具体计算方法如下:
1. 确定当地纬度与太阳直射点纬度之间的差值。
2. 根据差值判断该地是否位于太阳直射点以北或以南。
3. 如果在北半球,夏至日(6月22日)时,太阳直射北回归线(北纬23°26′),冬至日(12月22日)时,太阳直射南回归线(南纬23°26′)。
4. 利用三角函数计算出当地的昼长,例如正午太阳高度角公式:H=90°-|φ-δ|,其中H是正午太阳高度角,φ是当地纬度,δ是太阳直射点纬度。
5. 结合日出日落时间计算公式进一步推算出当地的实际光照时间。需要注意的是,实际光照时间还会受到地形、气候等因素的影响,因此上述计算仅为理论值。