簡介
太陽高度角，簡稱太陽高度(其實是角度!)
對于地球上的某個地點，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，它在數值上等于太陽在天球地平坐标系中的地平高度。太陽高度角随着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，同一地點一天内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數公式，可得
sin H＝cos(φ－δ)
因此，
對于北半球而言，H＝90°－(φ－δ)；
對于南半球而方，H＝90°－(δ－φ)。
還是舉個例子來推導，假設春分日
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
此時，（0°，120°e）的太陽高度角就是90°
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°
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°。
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
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
隻要用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。
正午太陽高度角＝90°－該地與太陽直射點緯度差
由于太陽赤緯角在周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）相類似的表達式表述，即：
ED=0.3723＋23.2567sinθ＋0.1149sin2θ－0.1712sin3θ－0.758cosθ＋0.3656cos
2θ＋0.0201cos3θ
式中θ稱日角，即 θ=2πt／365.2422
這裡t又由兩部分組成，即 t=N－N0
式中N為積日，所謂積日，就是日期在年内的順序号，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〕
意義
在晨昏線上的各地太陽高度為0°，表示正經曆晝夜更替；
在晝半球上的各地太陽高度大于0°，表示白晝；
在夜半球上的各地太陽高度小于0°，表示黑夜。
變化規律
1：緯度變化規律：由太陽直射點所在緯緯度向南北兩側遞減。可推知與太陽直射點的緯度相差一度，正午太陽高度角就減小一度。(進一步可得出：已知某一正午太陽高度角，一般有兩條緯線等于此度數)。
例如:太陽直射20oN，這天全球正午太陽高度角就從20oN向南北兩側逐漸遞減，19oN的正午太陽高度角就等于89o。
2：季節變化規律：太陽直射點移來時漸增，移去時漸減(太陽直射點相對某地所在緯線而言)。例如：對于31oN的地區，在12月22日(冬至日)至6月22日(夏至日)這段時間，正午太陽高度角漸增，6月22日(夏至日)至12月22日(冬至日)這段時間，正午太陽高度角漸減。
小結：A：整個南或北半球，正午太陽高度角能同時達全年最小值(該半球的冬至日)，但不能同時達全年最大值。B：南北回歸線之間的地區，太陽直射時達全年最大值，而非該半球的夏至日。C：南北回歸線上一年一次最大值(該半球的夏至日)和最小值(該半球的冬至日);南北回歸線之間的地區一年兩次最大值(太陽直射時)、一次最小值(該半球的冬至日)，但赤道一年各兩次。D：回歸線以外的地區，一年各一次最大值(該半球的夏至日)和最小值(該半球的冬至日)。
