正午太陽高度

由於太陽直射點在南北回歸線之間移動，所以：

1、在回歸線之間的地區，一年有兩次太陽直射機會，此時正午太陽高度最大，為90°。太陽直射南北回歸線時出現極小值。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回歸線時最小。

2、在回歸線之上的地區，一年有一次太陽直射機會，分別是夏至和冬至。

3、在回歸線之外的地區，可含南北回歸線，在太陽直射本半球回歸線時最大，直射另一半球回歸線時最小。

例如，北京約在北緯40°，在北半球夏至，太陽直射北回歸線，此時這裡的正午太陽高度最大，約為73.5°；在冬至，太陽直射南回歸線，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回歸線之間往複一次。以北半球北回歸線穿過的地區為例：一年中當太陽光直射北回歸線時，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；當太陽光直射南回歸線時，正值我國北方的冬至節氣，此時的太陽高度角為43°，為一年之中的最小值。由於地球自轉，產生了太陽的視運動現象(東升西落)，即太陽高度的日變化。

由於地球公轉，使太陽直射點南北移動，從而產生了正午太陽高度的緯度變化和季節變化現象。

太陽直射點以一年為周期在南北回歸線之間移動。夏至日太陽直射北回歸線（北緯23°26'），北回歸線以北正午太陽高度達到最大，整個南半球正午太陽高度達到最小。冬至日太陽直射南回歸線（南緯23°26'），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北移動，隨季節的變化而改變，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。冬至的時候北半球最低，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檯一點點。這個最高的高度還和你所在的緯度有關。如果你在北回歸線上，北緯23度26分，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。

1.概念：是指赤道平面（過地心並與地軸垂直的平面）與黃道平面（地球公轉軌道面）的夾角，度數23度26分。

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，太陽直射南回歸線--即直射點的緯度為23°26′S；夏至日，太陽直射北回歸線--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太陽高度。

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(北緯取正值，南緯取負值)