正午太阳高度角的计算公式，正午太阳高度的计算公式推导

题主的问题肯定是“正午太阳高度角怎么算？”太阳高度角和正午太阳高度角是两个概念。☆ 正午太阳高度角的计算公式为：☆ H=90°-| 纬差|（纬差是指某地的地理纬度与当天直射点所在纬度当中的差值）☆ 比如：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′，既然如此那，H=90°-16°34′=73°26′。☆

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。针对(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°。

因为太阳直射点在南北回归线当中移动，故此，在回归线当中的地区，一年有两次太阳直射机会，这个时候正午太阳高度大，为90°。太阳直射南北回归线时产生极小值。这当中除赤道两个极小值都是小值外，其它地区以太阳直射另一半球回归线时小。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。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大，直射另一半球回归线时小。

正午太阳高度角，指的是正午的太阳光线与地平面的夹角，计算公式为：α= 90° - | β - γ |。这当中α为正午太阳高度角，β为观察者所身处的纬度，γ为太阳直射点的纬度。

1太阳高度角计算公式

正午太阳高度的计算公式:H=90°-两点纬度差

说明:“两点”是指所求地址位置与太阳直射点。

两点纬度差的计算遵守“同减异加”原则,即两点同在北(南)半球，则两点纬度“大数减小数”；两点分属南北不一样半球，则两点纬度相加。

2正午太阳高度的应用

1.确定地方时

当某地太阳高度达一天中的大值时，这个时候日影短，当地的地方时是12时。

2.确定房屋的朝向

确定房屋的朝向与正午太阳所在位置相关。为了取得更充裕的太阳光照,在北回归线以北地区正午太阳位于南方，因为这个原因房屋坐北朝南；在南回归线以南地区正午太阳位于北方,因为这个原因房屋坐南朝北。

3.确定当地的地理纬度

当太阳直射点位置一定时，可按照两地纬度差多少度，正午太阳高度就差多少度。按照某地某一天(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。

4.判断日影长短及方向

太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影短的时候刻。

日影永远朝向背离太阳的方向，北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影长，夏至日日影短；南回归线以南的地区,正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影长，冬至日日影短；南北回归线当中的地区，正午日影夏至日朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影短(等于0)。

5.确定楼间距、楼高

为了更好地保证各楼层都拥有良好的采光，楼与楼当中需要保持一定程度上距离。

6.计算太阳能热水器的安装的视角

为了更好地利用太阳能,应持续性调整太阳能热水器与楼顶平面当中的倾角,使太阳光与集热板成直角。

7.判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度

一般因为阳坡正午太阳高度大，得到的光热多,阴坡得到的太阳光热少；因为这个原因在一样高度，阳坡温度非常高,阴坡温度很低，以此影响到自然带在阳坡和阴坡的分布高度。

不一样的地方太阳高度角不一样，当太阳直射某地时，某地的正午太阳高度角大，我们国内位于北半球，故此，我们国内是夏季大。正午太阳高度角等于90°减去当地的纬度

不一样的纬度地平面与太阳光线的夹角不一样。算出了纬度差就得出了太阳高度角。

求某地太阳高度角的公式是：

某地太阳高度角＝90—纬度差（纬度差是所求地纬度与直射点所在纬度当中的纬度差）。地球是球面（曲面），太阳只是平行照射到地表的。在直射点上太阳高度角为90度，由直射点向南北两侧随纬度的变化，地平面也随之变化（因为地面是曲面），太阳高度角就可以变小。而且，是纬度变化一度，太阳高度角就减少一度。因为这个原因只要得出公式中的纬度差，太阳高度角也就算出来了。那就是求太阳高度角的原理。

正午太阳高度角的计算公式：

某地 正午太阳高度=90°- 纬差（该地纬度与太阳直射点的纬度差）

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。针对(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°。

手里捧着太阳在黎明时

太阳高度角公式

大多数情况下时间

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，同一地址位置一天内太阳高度角是持续性变化的。时角是以正午12点为0度启动算，每一小时为15度。即14点和10点分别是30度和-30度。日出日落时的视角都为0，正午时太阳高度角大（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)

因为这个原因，针对太阳位于天顶以北的地区来说，h=90°－(φ－δ)；

针对太阳位于天顶以南的地区来说，h=90°－(δ－φ)；

二者合并，因为不管是(φ－δ)还是(δ－φ)，都也是为了求当地纬度与太阳直射纬度之差，不会是负的，因为这个原因都等于它的绝对值，故此，正午太阳高度角计算公式：h=90°-|φ-δ|

详细计算：

还是举个例子来推导，假设春分日（秋分日也可以，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。

针对(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°

这个时候，这一点的太阳高度角为89°（按照上面的公式h=90°-|φ-δ|）。

（1°S，120°E）与太阳直射点的纬度差也是1°。

因为这个原因，当地的太阳高度角也是89°！

同一时刻，下方罗列出来的各观测点，报告的太阳高度的视角数请看下方具体内容：

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

冬至日太阳直射南回归线（23.26° S），中午太阳高度角计算公式H=90°-(α-β)（即正午太阳高度=90°-|当地地理纬度-这个时候太阳直射点纬度|）

比如：中国各城市冬至日正午太阳高度角。

北京中心经纬度:(116.41667°E,39.91667°N），故此，北京冬至日正午太阳高度角为：

上海区经纬度:(121.43333°E,34.50000°N)，故此，上海冬至日正午太阳高度角为：

H=90°-(34.50000°-（-23.26°）)=32.24°

天津区经纬度:(117.20230°E,39.13333°N)，故此，天津冬至日正午太阳高度角为：

H=90°-(39.13333°-（-23.26°）)=27.60667°

深圳经纬度:(114.06667°E,22.61667°N)，故此，深圳冬至日正午太阳高度角为：

H=90°-(22.61667°-（-23.26°）)=44.12333°

福州经纬度:(119.30000°E,26.08333°N)，故此，天津冬至日正午太阳高度角为：

H=90°-(22.61667°-（-23.26°）)=44.12333°

兰州经纬度:(103.73333°E,36.03333°N)，故此，兰州冬至日正午太阳高度角为：

H=90°-(36.03333°-（-23.26°）)=30.70667°

南昌经纬度:(115.90000°E,28.68333°N)，故此，南昌冬至日正午太阳高度角为：

H=90°-(28.68333°-（-23.26°）)=38.05667°

冬至时太阳运行到南纬23.5度,与北纬36度的偏角是59.5度,故冬至正午高度角为90-59.5=30.5度,夏至时为30.5+2*23.5=77.5度。冬至正午北面的楼大概下面65米没有阳光,夏至时北面的楼都有阳光。