เครื่องคำนวณตำแหน่งดวงอาทิตย์

เครื่องคำนวณตำแหน่งดวงอาทิตย์ จะบอกคุณอย่างแม่นยำว่าดวงอาทิตย์อยู่ตรงไหนบนท้องฟ้า ทั้งมุมทิศ (ทิศทางตามเข็มทิศ) และมุมเงย (ความสูงเหนือเส้นขอบฟ้า) สำหรับวันที่ เวลา และสถานที่ใดๆ บนโลก เครื่องมือนี้จะพล็อตตำแหน่งดวงอาทิตย์บนโดมท้องฟ้าแบบโต้ตอบ ลากเส้นพล็อตเส้นทางเดินของดวงอาทิตย์ตลอดทั้งวัน และรายงานเวลาดวงอาทิตย์ขึ้น เที่ยงสุริยะ ดวงอาทิตย์ตก ความยาวของวัน ความยาวเงา และช่วงเวลาสุริยะปัจจุบัน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับช่างภาพที่ต้องการถ่ายแสงช่วงเวลากลางวันสีทอง (Golden Hour) คนทำสวนที่กำลังวางแผนรับแสงแดด ผู้ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ สถาปนิก และใครก็ตามที่สนใจเกี่ยวกับท้องฟ้า

มุมทิศและมุมเงยของดวงอาทิตย์คืออะไร?

ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ถูกอธิบายด้วยมุมสองมุม มุมทิศ (Azimuth) คือทิศทางแนวราบตามเข็มทิศไปยังดวงอาทิตย์ วัดตามเข็มนาฬิกาจากทิศเหนือจริง: 0° ชี้ไปทางทิศเหนือ, 90° ทิศตะวันออก, 180° ทิศใต้ และ 270° ทิศตะวันตก มุมเงย (Elevation หรือเรียกว่า Altitude) คือมุมแนวตั้งของดวงอาทิตย์เหนือเส้นขอบฟ้า มีตั้งแต่ 0° ที่เส้นขอบฟ้าไปจนถึง 90° ตรงศีรษะพอดีที่จุดเหนือศีรษะ (Zenith) เมื่อใช้มุมทั้งสองนี้ร่วมกัน คุณจะสามารถระบุจุดที่ดวงอาทิตย์ปรากฏอยู่บนท้องฟ้าได้อย่างแม่นยำ

สูตรคำนวณตำแหน่งดวงอาทิตย์

เครื่องคำนวณนี้ใช้อัลกอริทึมตำแหน่งดวงอาทิตย์มาตรฐานของ NOAA ความสัมพันธ์ที่สำคัญคือ:

ในที่นี้ \(h\) คือมุมเงย, \(A\) คือมุมทิศ, \(z = 90^\circ - h\) คือมุมห่างจากจุดเหนือศีรษะ (Zenith Angle), \(\phi\) คือละติจูดของคุณ, \(\delta\) คือมุมเดคลิเนชันของดวงอาทิตย์ และ \(H\) คือมุมชั่วโมง ค่าเดคลิเนชันและสมการเวลาได้มาจากวันที่ ส่วนมุมชั่วโมงได้มาจากเวลาสุริยะที่แท้จริง ณ ลองจิจูดของคุณ จากนั้นจะมีการเพิ่มการแก้ไขการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศเล็กน้อยเข้าไปในมุมเงย เพื่อให้ได้ค่าที่ตรงกับสิ่งที่คุณสังเกตเห็นจริงบนท้องฟ้า

วิธีอ่านโดมท้องฟ้า

โดมท้องฟ้าคือแผนที่จำลองท้องฟ้าเหนือตัวคุณแบบมองจากบนลงล่าง ขอบด้านนอกสุดคือเส้นขอบฟ้า (มุมเงย 0°) และจุดกึ่งกลางคือจุดที่อยู่ตรงศีรษะพอดี (จุดเหนือศีรษะ, มุมเงย 90°) ทิศทางตามเข็มทิศจะวิ่งอยู่รอบขอบ — ทิศเหนืออยู่ด้านบน, ทิศตะวันออกอยู่ทางขวา, ทิศสู่อยู่ด้านล่าง, ทิศตะวันตกอยู่ทางซ้าย จุดที่ส่องสว่างคือตำแหน่งปัจจุบันของดวงอาทิตย์ และเส้นจุดสีทองเล็กๆ ที่ลากยาวคือเส้นทางทั้งหมดที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ผ่านในวันนั้น ตั้งแต่ดวงอาทิตย์ขึ้นจากฝั่งหนึ่งไปจนถึงดวงอาทิตย์ตกในอีกฝั่งหนึ่ง

มุมเงยของดวงอาทิตย์และช่วงเวลาของวัน

ประโยชน์ในการใช้งาน

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

1. ป้อนสถานที่ของคุณ: พิมพ์ละติจูดและลองจิจูดของคุณ คลิกเลือกเมืองตัวอย่างด่วน หรือใช้ปุ่ม "ใช้ตำแหน่งของฉัน" เพื่อกรอกพิกัดของคุณโดยอัตโนมัติ
2. ตั้งวันที่และเวลา: เลือกวันที่และเวลาตามนาฬิกาท้องถิ่น จากนั้นเลือกเวลาชดเชยเขตเวลา UTC ที่ตรงกัน
3. คลิก คำนวณ: เครื่องมือจะคำนวณมุมทิศและมุมเงยของดวงอาทิตย์ให้คุณทันที
4. ตรวจสอบผลลัพธ์ของคุณ: ดูดวงอาทิตย์บนโดมท้องฟ้า เส้นทางของดวงอาทิตย์ในวันนั้น เวลาดวงอาทิตย์ขึ้นและตก ความยาวของวัน ความยาวเงา และการวิเคราะห์ทีละขั้นตอนแบบละเอียด

คำถามที่พบบ่อย

มุมทิศและมุมเงยของดวงอาทิตย์คืออะไร?

มุมทิศ (Azimuth) คือทิศทางตามเข็มทิศของดวงอาทิตย์ที่วัดตามเข็มนาฬิกาจากทิศเหนือจริง โดยที่ 0 องศาคือทิศเหนือ, 90 คือทิศตะวันออก, 180 คือทิศใต้ และ 270 คือทิศตะวันตก มุมเงย (Elevation หรือเรียกอีกอย่างว่า Altitude) คือมุมของดวงอาทิตย์เหนือเส้นขอบฟ้า ตั้งแต่ 0 องศาที่เส้นขอบฟ้าไปจนถึง 90 องศาตรงศีรษะพอดี เมื่อรวมกันแล้วจะสามารถระบุตำแหน่งที่ดวงอาทิตย์ปรากฏบนท้องฟ้าได้อย่างแม่นยำ

ตำแหน่งของดวงอาทิตย์คำนวณอย่างไร?

เครื่องคำนวณใช้อัลกอริทึมตำแหน่งดวงอาทิตย์มาตรฐานของ NOAA จากวันที่ เครื่องจะคำนวณมุมเดคลิเนชันของดวงอาทิตย์และสมการเวลา นำมาผสมผสานกับเวลาท้องถิ่นของคุณเพื่อให้ได้มุมชั่วโมง จากนั้นใช้ละติจูดและลองจิจูดของคุณเพื่อค้นหามุมเงยและมุมทิศ มีการเพิ่มการแก้ไขการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศเล็กน้อยเพื่อให้ผลลัพธ์ตรงกับสิ่งที่คุณเห็นจริง

มุมทิศและมุมเงยแตกต่างกันอย่างไร?

มุมทิศจะบอกคุณว่าต้องมองไปทางทิศแนวนอนใด (แบริ่งเข็มทิศ) ในขณะที่มุมเงยจะบอกคุณว่าต้องมองสูงแค่ไหน (มุมเหนือเส้นขอบฟ้า) คุณต้องใช้ทั้งสองอย่างเพื่ออธิบายตำแหน่งของดวงอาทิตย์อย่างสมบูรณ์: มุมทิศจะชี้ทางที่ถูกต้องให้คุณ และมุมเงยจะบอกคุณว่าต้องเงยหน้าขึ้นมองสูงแค่ไหน

ทำไมเวลาเที่ยงสุริยะจึงไม่ตรงกับเวลา 12:00 น. บนนาฬิกา?

เที่ยงสุริยะคือช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ผ่านเส้นเมอริเดียนท้องถิ่นและขึ้นสู่จุดสูงสุด ซึ่งไม่ค่อยตรงกับเวลา 12:00 น. พอดี เนื่องจากลองจิจูดของคุณมักจะอยู่ทางตะวันออกหรือตะวันตกของเส้นเมอริเดียนกลางของเขตเวลาของคุณ และเนื่องจากสมการเวลาทำให้ดวงอาทิตย์เลื่อนขึ้นก่อนหรือหลังประมาณ 16 นาทีตลอดทั้งปี เครื่องคำนวณจะรายงานเวลาเที่ยงสุริยะที่แท้จริงสำหรับสถานที่ที่แน่นอนของคุณ

ฉันจะค้นหาตำแหน่งของดวงอาทิตย์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างไร?

ป้อนพิกัดสถานที่ของคุณและตรวจสอบมุมเงยและมุมทิศในเวลาต่างๆ ของวันที่มีความสำคัญต่อการติดตั้งของคุณ มุมเงยจะบอกคุณเกี่ยวกับการเอียงแผงที่เหมาะสมที่สุด และมุมทิศจะแสดงทิศทางที่ต้องหันหน้าไป การติดตามเส้นทางเดินของดวงอาทิตย์ในแต่ละวันยังช่วยเผยให้เห็นว่าอาคารหรือต้นไม้ในบริเวณใกล้เคียงอาจทอดเงาบดบังแผงของคุณเมื่อใด

เงาของวัตถุมีความยาวเท่าใด?

ความยาวเงาเท่ากับความสูงของวัตถุหารด้วยค่าแทนเจนต์ของมุมเงยของดวงอาทิตย์ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูงเงาจะสั้น และเมื่อดวงอาทิตย์คล้อยต่ำลงสู่ขอบฟ้าเงาจะยาวมาก เครื่องคำนวณจะแสดงตัวคูณเงาและเงาที่ทอดโดยบุคคลที่มีความสูง 1.8 เมตร (ประมาณ 6 ฟุต) สำหรับช่วงเวลาที่คุณเลือก

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• Solar Azimuth Angle - Wikipedia
• Position of the Sun - Wikipedia