科技日評 推薦於2016-12-01

太陽高度角簡稱太陽高度（其實是角度！）

對於地球上的某個地點，太陽高度是指太陽光的入射方向和地平面之間的夾角。太陽

高度是決定地球表面獲得太陽熱能數量的最重要的因素。

我們用h來表示這個角度，它在數值上等於太陽在天球地平座標系中的地平高度。

太陽高度角隨著地方時和太陽的赤緯的變化而變化。太陽赤緯以δ表示，觀測地地理

緯度用φ表示，地方時（時角）以t表示，有太陽高度角的計算公式：

sin h＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ cos t

日升日落，同一地點一天內太陽高度角是不斷變化的。日出日落時角度都為零度，正

午時太陽高度角最大。

正午時時角為0，以上公式可以簡化為：

sin H＝sin φ sin δ＋sin φ cos δ

其中，H表示正午太陽高度角。

由兩角和與差的三角函式公式，可得

sin H＝cos（φ－δ）

因此，

對於北半球而言，H＝90°－（φ－δ）；

對於南半球而方，H＝90°－（δ－φ）。

還是舉個例子來推導，假設春分日（秋分日也可，太陽直射點在赤道）

某時刻太陽直射（0°，120°e）這一點，120°e經線上各點都是正午

這點離太陽直射點的緯度距離當然是0度啦（因為就是自己嘛）

此時，（0°，120°e）的太陽高度角就是90°（因為直射它嘛）

另外一個觀測點，（1°n，120°e）與太陽直射點的緯度差為1度

此時，這一點的太陽高度角為89°（涉及立體幾何計算，我就不詳細推導了）

聰明的你肯定知道，（1°s，120°e）與太陽直射點的緯度差也是1度

因此，當地的太陽高度角也是89°！right！

同一時刻，下列各觀測點，報告的太陽高度角度數如下：

南北緯2度（與太陽直射點相距2緯度）：88°（＝90°－2°）

南北緯3度（與太陽直射點相距3緯度）：87°（＝90°－3°）

南北緯10度（與太陽直射點相距10緯度）：80°（＝90°－10°）

南北緯30度（與太陽直射點相距30緯度）：60°（＝90°－30°）

南北緯80度（與太陽直射點相距80緯度）：10°（＝90°－80°）

南北緯90度（與太陽直射點相距90緯度）：0°（＝90°－90°）

但是，這個“緯度差”的計算可是有講究的：

設太陽直射點緯度為θ°，觀測點緯度δ°

如果θ與δ在同一半球，則“緯度差”為|θ-δ|（θ減δ差的絕對值）

如果θ與δ在異半球，則“緯度差”為θ＋δ

說起來好像很麻煩，其實只要腦袋裡有個地球的模型就簡單了

比如太陽直射點是北緯10°，觀測點是北緯30°，緯度差當然是20°

如果太陽直射點是南緯10°，觀測點是北緯30°，緯度差當然是40°

事實上，計算“正午太陽高度角”，根本就不要考慮“正午”這個因素

只要用90°減去觀測點與太陽直射點的緯度差，得出的就是正午太陽高度角。

行了，就寫這麼多吧，即使你前面都沒搞明白也沒關係，只要你記住一個公式

正午太陽高度角＝90°－該地與太陽直射點緯度差

由於太陽赤緯角在週年運動中任何時刻的具體值都是嚴格已知的，所以它（ED）也可

以用與式（1）相類似的表示式表述，即：

ED=0。3723＋23。2567sinθ＋0。1149sin2θ－0。1712sin3θ－0。758cosθ＋0。3656cos

2θ＋0。0201cos3θ（5）

式中θ稱日角，即 θ=2πt／365。2422（2）

這裡t又由兩部分組成，即 t=N－N0 （3）

式中N為積日，所謂積日，就是日期在年內的順序號，例如，1月1日其積日為1，平年12月

31日的積日為365，閏年則為366，等等。

N0=79。6764＋0。2422×（年份－1985）－INT〔（年份－1985）／4〕

★<<==這代表太陽

|\

| \

| \

| \

太陽直射點==>>|____\<<==這個角就是太陽高度角

______________________________________<<==地平面

壽小萍鹿人 2019-12-20

正午太陽高度變化的一般規律：

從太陽直射點地（此處為90°）所在緯度向南北遞減，減少的度數等於當地地理緯度與直射點緯度之差（一南緯、一北緯地區的差，為其數值之和）。

由於太陽直射點在南北迴歸線之間移動，所以：

1、在迴歸線之間的地區，一年有兩次太陽直射機會，此時正午太陽高度最大，為90°。太陽直射南北迴歸線時出現極小值。其中除赤道兩個極小值都是最小值外，其它地區以太陽直射另一半球迴歸線時最小。

2、在迴歸線之外的地區，可含南北迴歸線，在太陽直射本半球迴歸線時最大，直射另一半球迴歸線時最小。

例如，北京約在北緯40°，在北半球夏至，太陽直射北迴歸線，此時這裡的正午太陽高度最大，約為73。5°；在冬至，太陽直射南迴歸線，此時這裡的正午太陽高度最小，約為26。5°。

因為地球的公轉致使一年內太陽在地球的直射點在南北迴歸線之間往復一次。以北半球北迴歸線穿過的地區為例：一年中當太陽光直射北迴歸線時，正值我國北方的夏至節氣，正午太陽在頭頂正上方，即太陽高度角為90°，為一年中的最大值；當太陽光直射南迴歸線時，正值我國北方的冬至節氣，此時的太陽高度角為23。5°，為一年之中的最小值。總之，是由於地球的公轉導致的太陽高度角的變化和一年四季的劃分！

黃赤交角23。5度。

太陽直射點以一年為週期在南北迴歸線之間移動。夏至日太陽直射北迴歸線（北緯23。5度），北迴歸線以北正午太陽高度達到最大，南迴歸線以南正午太陽高度達到最小。冬至日太陽直射南迴歸線（南緯23。5度），南北情況與夏至時相反。其餘時間是這兩個狀態的過渡。

黃赤交角的存在！因為每天正午的太陽高度角最大。黃赤交角使太陽直射點南被移動，隨季節的變化而改變，樓上所說的都是在指太陽直射點的不同，太陽直射點的正午太陽高度最大，但畢竟只有一處而已！

正午是一天中太陽最高的時刻。

這個最高的高度隨季節變化。冬至的時候最低，正午的太陽能從向南的窗戶射進大半間屋子，夏至的時候只照進窗臺一點點。

這個最高的高度還和你所在的緯度有關。如果你在北迴歸線上，北緯23。5度，夏至時分正午的太陽在頭頂上，它的高度是90度；再往北，隨緯度升高，正午時分太陽的高度越低。怎樣計算一個地區的正午太陽高度角

某一地區的正午太陽高度角的大小，決定了該地的太陽輻射量的多少，那麼，一個地區的正午太陽高度角是否可計算出來呢？

我們已經知道，地球繞太陽公轉，由於地軸的傾斜，地軸與軌道平面始終保持著大概66`34‘的夾角，這樣，才引起太陽直射點在南北緯23`26’之間往返移動，並決定了太陽可能直射的範圍：春，秋分日，太陽直射赤道——-即直射點的緯度為0`；冬至日，太陽直射南迴歸線——即直射點的緯度為23`26’S；夏至日，太陽直射北迴歸線——即直射點的緯度為23`26’N。如果某地的緯度已經知道，依據下面的公式就可以計算出此地的正午太陽高度角的大小：

H=90`-緯差（緯差是指某地的地理緯度與當日直射點所在緯度之間的差值）

例如：A地的緯度為40`N，求A地夏至日的正午太陽高度。

夏至日太陽直射的緯度為23`26’N，與A地的緯度差=40`-23`26’=16`34’，那麼H=90`-16`34’=73`26’。

如果求A地冬至日的正午太陽高度。冬至日太陽直射的緯度為23`26’S，與A地的緯度差=40`+23`26’=63`26’，那麼H=90`-63`26’=26`34’。

計算公式：

H=90°-∣α-β∣

*α為太陽直射點的緯度，β為所求緯度（β當地為夏半年取正值，冬半年取負值）

世上又有什麼 2010-12-05

太陽高度是指太陽光的入射方向和地平面之間的夾角，所以是角度值

斂綠柳戎希 2019-10-29

太陽高度就是太陽光與地面所成的夾角（小於或等於90°）。也可以說是我們看太陽時的仰角。

當地時間12點時的太陽高度也叫正午太陽高度。