太陽高度角的計算在極晝地區(qū)尤為關(guān)鍵。根據(jù)太陽直射點的緯度與當(dāng)?shù)鼐暥戎g的差值,可以得到一個基本公式:太陽高度角等于90度減去兩者緯度之差。以下是幾個具體的例子來說明這一原理:
寧波(30°N)在夏至日時,由于太陽直射點位于23.5°N,其太陽高度為90°-(30°-23.5°)=83.5°。北京(40°N)在冬至日,太陽直射點南移至23°S,所以太陽高度為90°-(40°-(-23°))=26.5°。
在赤道地區(qū),春分日太陽直射點位于0°,因此春分日的太陽高度為90°-(0°-0°)=90°。而在夏至日,由于直射點北移,赤道的太陽高度為90°-(0°-23.5°)=113.5°。當(dāng)太陽高度超過90°時,需要減去180°以得到實際高度,如赤道夏至日的太陽高度為180°-113.5°=66.5°。
在極晝現(xiàn)象中,極點的最大太陽高度等于其最小太陽高度,而剛出現(xiàn)極晝的點的最小太陽高度為零。極晝地區(qū)太陽高度角的計算依賴于直射點位置和當(dāng)?shù)鼐暥龋ㄟ^這兩個參數(shù)可以準(zhǔn)確地確定最小太陽高度角。