太阳高度角是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角,简称高度角。当太阳高度角为90°时,此时太阳辐射强度最大;当太阳斜射地面时,太阳辐射强度就小。太阳高度角在一天中会不断变化,正午时太阳高度角达到最大值90°,日出和日落时太阳高度角为0°。
太阳高度角的计算公式为:
\[ \sin h = \sin \phi \sin \delta + \cos \phi \cos \delta \]
其中:
\( h \) 是太阳高度角
\( \phi \) 是观测地的地理纬度(北纬为正,南纬为负)
\( \delta \) 是太阳赤纬(与太阳直射点纬度相等)
通过这个公式,可以计算出任意地点在任意时刻的太阳高度角。例如,在春分日,太阳直射赤道,因此太阳赤纬 \( \delta = 0° \)。如果观测点的纬度为 \( \phi \),则太阳高度角 \( h \) 可以通过公式 \( h = 90° - |\phi - \delta| \) 计算得到。