Zonnestraling in Nederland - Knmi

6 APPENDICES
6.1 Berekening van de positie van de Zon
Bij veel berekeningen op het gebied van de zonneënergie moeten we de positie van de Zon
aan de hemelkoepel kennen. Voor een waarnemer op Aarde is het alsof de Zon zich langs een
baan op de hemelkoepel beweegt. De hemelkoepel is dan op te vatten als een grote bol die de
Aarde omgeeft.
We moeten daarom bolcoördinaten gebruiken om de positie van de Zon aan te geven.
Bolcoördinaten gaan uit van een bepaald grondvlak en twee coördinaten die de plaats ten
opzichte van dat grondvlak bepalen. De laatste worden als hoekmaten gegeven in booggraden
of radialen. Eerst worden een aantal coördinatensystemen besproken.
Azimut en hoogte
Een systeem, dat veel wordt gebruikt, omdat het van de waarnemer uitgaat, is het
azimutale n systeem. Het grondvlak is hierin het horizontale vlak van de waarnemer (A in de
figuren 6.1 en 6.3). De hemelkoepel snijdt dat vlak volgens een cirkel die onze horizon 2) is.
Langs de horizon wordt de ene coördinaat, het azimut, gemeten. In dit boek wordt daarbij het
zuiden als nulrichting aangehouden - zie figuur 6.3. Het azimut \\f noteren wij van -180° tot
+ 180°, waarbij zuid \\f = 0°, oost \\f = - 90°, west \\f = 90° en noord \\f = 180°. In de
weerdienst en bij het windklimaat daarentegen wordt noord als nulrichting gebruikt, waarbij
\\f dan loopt van 0° tot 360° met oost y = 90°, zuid \j/ = 180° en west \\f = 270°.
De andere coördinaat in het azimutale systeem is de hoogte yvan de Zon (figuur 6.1 en 6.3),
ook wel elevatie genoemd, ten opzichte van de horizon. De zonshoogte wordt gemeten van
- 90° tot + 90°. De positieve getallen gelden voor het geval de Zon boven de horizon staat, de
negatieve getallen zijn voor ons niet interessant omdat de Zon zich dan onder de horizon
bevindt. Een hoogte y = 90° betekent dat de Zon recht boven ons staat, in het zenit 3) , zie
figuur 6.1 en 6.3.
Het zenit wordt ook wel gebruikt als oorsprong voor de tweede coördinaat. Men spreekt dan
van de zenithoek £. Hierbij geldt
£ = 90°-y (6.1.1)
De Zon in het zenit, met y= 90° en C, = 0°, komt bij ons op gematigde breedte niet voor.
Wat is dan de maximale hoogte die de Zon in Nederland kan bereiken en hoe groot is het
verschil daarin voor het noorden en zuiden van ons land? Om die vragen te kunnen
beantwoorden moeten we eerst wat dieper ingaan op de baan van de Aarde rond de Zon en
1) van het Arabische "as-summut" = de wegen of de paden
2) van het Griekse "horizon" - de begrenzende
3) van het Arabische "semt-ar-ras" = de weg van het hoofd
125