在光伏電站設計中,光伏組件一般都會向南傾斜安裝,普遍的認識也是太陽會在天空中偏南的位置,那么太陽是永遠都會在偏南方向嗎?
當然不是!!
地球在圍繞太陽公轉時,地軸(地球自轉軸)與黃道面(公轉軌道平面)永遠保持66°34′的交角。也就是說,地球總是傾斜著在繞著太陽旋轉。這樣,地球有時是北半球傾向太陽,有時又是南半球傾向太陽,因而太陽光直射地球的位置會隨時間而發生南北的移動。從冬至到夏至,太陽直射點從南緯23°26′漸漸向北移動,移至北緯23°26′即到達最北端的直射點,此后直射點將向南移動,直到到達最南端的直射點,即南緯23°26′。
圖1
根據以上原理存在以下現象
當我們位于北半球的北回歸線以北地區某個觀測點時太陽在夏至、春秋分、冬至時的軌跡大致如圖2所示。北回歸線以北地區,一年四季,中午的時候,太陽所在的方向都是正南方,看太陽要往南看,物體的影子朝北。同時,一年中的大部分時候,太陽都位于偏南方向,而僅在春分-夏至-秋分這段時間內的早晚時分,太陽出現在偏北方向。
圖2
當我們位于南半球的南回歸線以南地區某個觀測點時太陽在夏至、春秋分、冬至時的軌跡大致如圖3所示。南回歸線以南與北回歸線以北正好相反,中午的時候,太陽都在正北方,看太陽要往北看,物體的影子朝南。同時,一年中的大部分時候,太陽都位于偏北方向,而僅在秋分-冬至-春分這段時間內的早晚時分,太陽出現在偏南方向。
圖3
當我們位于赤道上的某觀測點時太陽在夏至、春秋分、冬至時的軌跡大致如圖4所示。在春分日和秋分日,太陽直射赤道,中午的時候太陽的位置在人的頭頂;從春分到夏至到秋分,中午太陽偏北,到夏至日時太陽位置與地面夾角達到最小,太陽高度最低;從秋分到冬至到春分日則相反。也就是說在赤道上太陽出現在偏南方向和偏北方向的時間各一半,且是對稱的。
圖4
在兩回歸線之間的區域,中午時太陽的位置方向與在赤道上類似,隨季節變換,有的時候在正南方,有的時候在正北方。從赤道至北回歸線,隨著緯度的升高,太陽位于偏南方向的時間越來越長,位于偏北方向的時間越來越短;而從赤道至南回歸線則正好相反。