太阳高度角

正午太阳高度角计算公式：h=90°-|φ-δ|。假设春分日某时刻太阳直射

(0°，120°E)这一点，120°E经线上各点都是正午。对于(0°，120°E)这点

来说，它离太阳直射点的纬度距离是0°，它的太阳高度角就是90°。

一般时间

太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬(与太阳直射

点纬度相等)以δ表示，观测地地理纬度用φ表示(太阳赤纬与地理纬度都是北

纬为正，南纬为负)，地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：

sinh=sinφsinδ+cosφcosδcost

正午时间

日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。时角是以正午12点

为0度开始算，每一小时为15度。即14点和10点分别为30度和-30度。日出

日落时角度都为0，正午时太阳高度角最大(90°)，时角为0，以上的公式可以

简化为：

sinh=sinφsinδ+cosφcosδ

由两角和与差的三角函数公式，可得sinh=cos(φ-δ)

因此，对于太阳位于天顶以北的地区而言，h=90°-(φ-δ);

对于太阳位于天顶以南的地区而言，h=90°-(δ-φ);

二者合并，因为无论是(φ-δ)还是(δ-φ)，都是为了求当地纬度与太阳直

射纬度之差，不会是负的，因此都等于它的绝对值，所以正午太阳高度角计算公

式：h=90°-|φ-δ|

具体计算：

还是举个例子来推导，假设春分日(秋分日也可，太阳直射点在赤道)某时刻

太阳直射(0°，120°E)这一点，120°E经线上各点都是正午。

对于(0°，120°E)这点来说，它离太阳直射点的纬度距离是0°，它的太

阳高度角就是90°。

另外一个观测点，(1°N，120°E)与太阳直射点的纬度差为1°

此时，这一点的太阳高度角为89°(根据上面的公式h=90°-|φ-δ|)。

(1°S，120°E)与太阳直射点的纬度差也是1°。

因此，当地的太阳高度角也是89°!

同一时刻，下列各观测点，报告的太阳高度角度数如下：

南北纬2°(与太阳直射点相距2°)：88°(=90°-2°)

南北纬3°(与太阳直射点相距3°)：87°(=90°-3°)

南北纬10°(与太阳直射点相距10°)：80°(=90°-10°)

南北纬30°(与太阳直射点相距30°)：60°(=90°-30°)

南北纬80°(与太阳直射点相距80°)：10°(=90°-80°)

南北纬90°(与太阳直射点相距90°)：0°(=90°-90°)

正午太阳高度规律

由于太阳直射点在南北回归线之间移动，所以：

1、在回归线之间的地区，一年有两次太阳直射机会，此时正午太阳高度最

大，为90°。太阳直射南北回归线时出现极小值。其中除赤道两个极小值都是

最小值外，其它地区以太阳直射另一半球回归线时最小。

2、在回归线之上的地区，一年有一次太阳直射机会，分别是夏至和冬至。

3、在回归线之外的地区，可含南北回归线，在太阳直射本半球回归线时最

大，直射另一半球回归线时最小。

日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。时角是以正午12点

为0度开始算，每一小时为15度。即14点和10点分别为30度和-30度。日出

日落时角度都为0，正午时太阳高度角最大(90°)，时角为0，以上的公式可以

简化为：

sinh=sinφsinδ+cosφcosδ

由两角和与差的三角函数公式，可得

sinh=cos(φ-δ)

因此，

对于太阳位于天顶以北的地区而言，h=90°-(φ-δ);

对于太阳位于天顶以南的地区而言，h=90°-(δ-φ);

二者合并，因为无论是(φ-δ)还是(δ-φ)，都是为了求当地纬度与太阳直

射纬度之差，不会是负的，因此都等于它的绝对值，所以正午太阳高度角计算公

式：

h=90°-|φ-δ|

具体计算：

还是举个例子来推导，假设春分日(秋分日也可，太阳直射点在赤道)某时刻

太阳直射(0°，120°E)这一点，120°E经线上各点都是正午。

对于(0°，120°E)这点来说，它离太阳直射点的纬度距离是0°，它的太

阳高度角就是90°。

另外一个观测点，(1°N，120°E)与太阳直射点的纬度差为1°

此时，这一点的太阳高度角为89°(根据上面的公式h=90°-|φ-δ|)。

(1°S，120°E)与太阳直射点的纬度差也是1°。

因此，当地的太阳高度角也是89°!

同一时刻，下列各观测点，报告的太阳高度角度数如下：

南北纬2°(与太阳直射点相距2°)：88°(=90°-2°)

南北纬3°(与太阳直射点相距3°)：87°(=90°-3°)

南北纬10°(与太阳直射点相距10°)：80°(=90°-10°)

南北纬30°(与太阳直射点相距30°)：60°(=90°-30°)

南北纬80°(与太阳直射点相距80°)：10°(=90°-80°)

南北纬90°(与太阳直射点相距90°)：0°(=90°-90°)

正午太阳高度：H=90°-|bai纬差|(纬差是指某地的地理纬du度与当日直

射点所在纬zhi度之间的差值)

H=90°-∣α-β∣α为太dao阳直射点的纬度,β为所求纬度(北纬取正值,

南纬取负值)

例如：A地的纬度为40°N，求A地夏至日的正午太阳高度。

夏至日太阳直射的纬度为23°26′N，与A地的纬度差

=40°-23°26′=16°34′，那么H=90°-16°34′=73°26′。