對(duì)于地球上的某個(gè)地點(diǎn),，太陽(yáng)高度角是指太陽(yáng)光的入射方向和地平面之間的夾角,，專(zhuān)業(yè)上講太陽(yáng)高度角是指某地太陽(yáng)光線與通過(guò)該地與地心相連的地表切面的夾角。太陽(yáng)高度角簡(jiǎn)稱高度角,。當(dāng)太陽(yáng)高度角為90°時(shí),，此時(shí)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最大；當(dāng)太陽(yáng)斜射地面時(shí),，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度就小,。

定義

太陽(yáng)高度角簡(jiǎn)稱太陽(yáng)高度(其實(shí)是角度),。

太陽(yáng)高度是決定地球表面獲得太陽(yáng)熱能數(shù)量的最重要的因素,。

我們用h來(lái)表示這個(gè)角度，它在數(shù)值上等于太陽(yáng)在地球地平坐標(biāo)系中的地平高度,。

一般時(shí)間

太陽(yáng)高度角隨著地方時(shí)和太陽(yáng)的赤緯的變化而變化。太陽(yáng)赤緯（與太陽(yáng)直射點(diǎn)緯度相等）以δ表示,，觀測(cè)地地理緯度用φ表示（太陽(yáng)赤緯與地理緯度都是北緯為正,，南緯為負(fù)），地方時(shí)(時(shí)角)以t表示,，有太陽(yáng)高度角的計(jì)算公式：

sin h=sin φ sin δ+cos φ cosδ cos t

正午時(shí)間

日升日落，同一地點(diǎn)一天內(nèi)太陽(yáng)高度角是不斷變化的,。時(shí)角是以正午12點(diǎn)為0度開(kāi)始算,，每一小時(shí)為15度。即14點(diǎn)和10點(diǎn)分別為30度和-30度,。日出日落時(shí)角度都為0,，

正午太陽(yáng)高度角

正午太陽(yáng)高度角

正午時(shí)太陽(yáng)高度角最大（90°），時(shí)角為0,，以上的公式可以簡(jiǎn)化為：

sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ

由兩角和與差的三角函數(shù)公式,，可得

sin h=cos(φ－δ)

因此，

對(duì)于太陽(yáng)位于天頂以北的地區(qū)而言,，h=90°－(φ－δ),；

對(duì)于太陽(yáng)位于天頂以南的地區(qū)而言，h=90°－(δ－φ),；

二者合并,，因?yàn)闊o(wú)論是(φ－δ)還是(δ－φ)，都是為了求當(dāng)?shù)鼐暥扰c太陽(yáng)直射緯度之差,，不會(huì)是負(fù)的,，因此都等于它的絕對(duì)值，所以正午太陽(yáng)高度角計(jì)算公式：

h=90°-|φ-δ|

具體計(jì)算：

還是舉個(gè)例子來(lái)推導(dǎo)，假設(shè)春分日（秋分日也可,，太陽(yáng)直射點(diǎn)在赤道）某時(shí)刻太陽(yáng)直射(0°,，120°E)這一點(diǎn)，120°E經(jīng)線上各點(diǎn)都是正午,。

對(duì)于(0°,，120°E)這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它離太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度距離是0°,，它的太陽(yáng)高度角就是90°,。

另外一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，（1°N,，120°E）與太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度差為1°

此時(shí),，這一點(diǎn)的太陽(yáng)高度角為89°（根據(jù)上面的公式h=90°-|φ-δ|）。

太陽(yáng)高度角計(jì)算

太陽(yáng)高度角計(jì)算

（1°S,，120°E）與太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度差也是1°,。

因此，當(dāng)?shù)氐奶?yáng)高度角也是89°,！

同一時(shí)刻,，下列各觀測(cè)點(diǎn)，報(bào)告的太陽(yáng)高度角度數(shù)如下：

南北緯2°（與太陽(yáng)直射點(diǎn)相距2°）：88°（=90°－2°）

南北緯3°（與太陽(yáng)直射點(diǎn)相距3°）：87°（=90°－3°）

南北緯10°（與太陽(yáng)直射點(diǎn)相距10°）：80°（=90°－10°）

南北緯30°（與太陽(yáng)直射點(diǎn)相距30°）：60°（=90°－30°）

南北緯80°（與太陽(yáng)直射點(diǎn)相距80°）：10°（=90°－80°）

南北緯90°（與太陽(yáng)直射點(diǎn)相距90°）：0°（=90°－90°）