小編整理： 根據(jù)題目描述，太陽高度角是指太陽光的入射方向和地平面之間的夾角，專業(yè)上講太陽高度角是指某地太陽光線與通過該地與地心相連的地表切面的夾角。
當(dāng)太陽高度角為90°時，此時太陽輻射強(qiáng)度最大；當(dāng)太陽斜射地面時，太陽輻射強(qiáng)度就小。
因此，太陽高度角是影響太陽輻射強(qiáng)度的重要因素。
太陽高度角 對于地球上的某個地點(diǎn)，太陽高度角是指太陽光的 入射方向 和地平面之間的夾角，專業(yè)上講太陽高度角是指某地太陽光線與通過該地與地心相連的地表切面的夾角。太陽高度角簡稱高度角。當(dāng)太陽高度角為90°時，此時太陽輻射強(qiáng)度最大；當(dāng)太陽斜射地面時，太陽輻射強(qiáng)度就小。
定義 太陽高度角簡稱太陽高度(其實(shí)是角度)。
太陽高度是決定地球表面獲得太陽熱能數(shù)量的最重要的因素。
一般時間 太陽高度角隨著地方時和太陽的赤緯的變化而變化。 太陽赤緯 （與太陽直射點(diǎn)緯度相等）以δ表示，觀測地地理緯度用φ表示（太陽赤緯與地理緯度都是北緯為正，南緯為負(fù)），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+cos φ cosδ cos t
正午時間 日升日落，同一地點(diǎn)一天內(nèi)太陽高度角是不斷變化的。時角是以正午12點(diǎn)為0度開始算，每一小時為15度。即14點(diǎn)和10點(diǎn)分別為30度和-30度。日出日落時角度都為0，正午時太陽高度角最大（90°），時角為0，以上的公式可以簡化為：
sin h=sin φ sin δ+cos φ cos δ
sin h=cos(φ－δ)
因此，
對于太陽位于天頂以北的地區(qū)而言，h=90°－(φ－δ)；
對于太陽位于天頂以南的地區(qū)而言，h=90°－(δ－φ)；
二者合并，因?yàn)闊o論是(φ－δ)還是(δ－φ)，都是為了求當(dāng)?shù)鼐暥扰c太陽直射緯度之差，不會是負(fù)的，因此都等于它的絕對值，所以正午太陽高度角計算公式：
h=90°-|φ-δ|
具體計算：
還是舉個例子來推導(dǎo)，假設(shè) 春分日 （秋分日也可，太陽直射點(diǎn)在赤道）某時刻太陽直射(0°，120°E)這一點(diǎn)，120°E 經(jīng)線 上各點(diǎn)都是正午。 對于(0°，120°E)這點(diǎn)來說，它離太陽直射點(diǎn)的緯度距離是0°，它的太陽高度角就是90°。
另外一個觀測點(diǎn)，（1°N，120°E）與太陽直射點(diǎn)的緯度差為1°
此時，這一點(diǎn)的太陽高度角為89°（根據(jù)上面的公式h=90°-|φ-δ|）。
（1°S，120°E）與太陽直射點(diǎn)的緯度差也是1°。
因此，當(dāng)?shù)氐奶柛叨冉且彩?9°！
同一時刻，下列各觀測點(diǎn)，報告的太陽高度角度數(shù)如下：
南北緯2°（與太陽直射點(diǎn)相距2°）：88°（=90°－2°）
南北緯3°（與太陽直射點(diǎn)相距3°）：87°（=90°－3°）
南北緯30°（與太陽直射點(diǎn)相距30°）：60°（=90°－30°）
南北緯80°（與太陽直射點(diǎn)相距80°）：10°（=90°－80°）
南北緯90°（與太陽直射點(diǎn)相距90°）：0°（=90°－90°）
赤緯算法 上述式子中都涉及太陽赤緯，太陽赤緯的算法如下：
由于太陽赤緯角在周年運(yùn)動中任何時刻的具體值都是嚴(yán)格已知的，所以它（ED）也可
以用與式（1）相類似的表達(dá)式表述，即：
ED=0.3723+23.2567sinθ+0.1149sin2θ－0.1712sin3θ－0.758cosθ+0.3656cos
2θ+0.0201cos3θ（5）
式中θ稱日角，即 θ=2πt/365.2422（2）
這里t又由兩部分組成，即 t=N－N0 （3）
式中N為積日，所謂積日，就是日期在年內(nèi)的順序號，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〕
（式中INT表示取整數(shù)部分，例如INT(3.25)=3）
意義 在晨昏線上的各地太陽高度為0 °，表示正經(jīng)歷晝夜更替；
在夜半球上的各地太陽高度小于0°，表示黑夜。
變化規(guī)律 1、緯度變化規(guī)律：由太陽直射點(diǎn)所在 經(jīng)緯度 向南北兩側(cè)遞減。可推知與太陽直射點(diǎn)的緯度相差一度，正午太陽高度角就減小一度。(進(jìn)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(shù))。 例如：太陽直射20°N，這天全球正午太陽高度角就從20°N向南北兩側(cè)逐漸遞減，19°N的正午太陽高度角就等于89°。
即19°N的 正午太陽高度 =90°-（太陽直射點(diǎn)-該地緯度）=90°-（20°-19°）=89° 2、季節(jié)變化規(guī)律：太陽直射點(diǎn)移來時漸增，移去時漸減(太陽直射點(diǎn)相對某地所在緯線而言)。例如：對于31°N的地區(qū)，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(jié)：
1、整個南或北半球，正午太陽高度角能同時達(dá)全年最小值(該半球的冬至日)，但不能同時達(dá)全年最大值；
2、 南北回歸線 之間的地區(qū)，太陽直射時達(dá)全年最大值，而非該半球的夏至日； 3、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(qū)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；
4、回歸線以外的地區(qū)，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)。
發(fā)展歷程 2015年9月11日開始的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中，其中本科組A題太陽影子定位涉及到了 2016年5月18日開始的東南大學(xué)本科生數(shù)學(xué)建模競賽中，其中B題的太陽影子定位涉及到了此概念。
2016年8月18日開始的青島科技大學(xué)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中，其中第五題的太陽影子定位涉及到了此概念。
