Du kanske har hört i dina resor att vid middagstid är solen "direkt ovanför" på himlen. Om du inte råkar vara vid eller norr om polcirkeln är det tekniskt aldrig fallet. Inte bara det, men om du inte bor på jordens ekvator når den högsta positionen över horisonten varje dag - det är solens höjd - varierar något från dag till dag under årets gång.

Solens höjd i grader beror på två faktorer: ditt avstånd från ekvatorn och datumet.

Steg 1: Hämta belägen

Din latitud är ett tal mellan 0 grader (om du bor vid ekvatorn) och 90 grader (om du bor på norra eller södra polen). De flesta människor i USA är mellan 25 grader norra bredd och 45 grader norra latitud. Eftersom jordens omkrets är cirka 25 000 mil och det finns 360 grader i en cirkel, fungerar varje grad av latitud till lite mindre än 70 miles.

Om du inte vet din latitud, besök NASA Latitude /Longitude Finder (se Resurser) och ange din plats. Boston, Massachusetts, USA är till exempel 42,36 grader nordlig latitud.

Steg 2: Bestäm Sunens Equinox Höjd

Jorden lutas 23,5 grader från en linje vinkelrätt mot sitt rotationsplan , som en snurrande topp som har börjat wobble. Det här orsakar årstiderna, och det är också orsaken till att solens högsta höjd varierar. På omkring 22 mars eller 23 och igen den 22 september eller 23, går jorden genom en equinox - latin för "lika natt". På dessa två dagar får jorden 12 timmar eller ljus och 12 timmars mörker, och solen klättrar till en höjd lika med (90 - L)) grader över horisonten. När det gäller Boston är det här (90 - 42.36) = 47.64 grader om horisonten, vilket ligger strax över halvvägs till zenit (punkten direkt ovanför).

Steg 3. Bestäm Sun Solstice Höjdpunkter

Med början på vernal equinox på norra halvklotet den 22 mars eller 23, fortsätter den första dagen på våren den tid som jorden spenderar i ljuset att öka och solen klättrar till en gradvis högre punkt varje dag. Efter tre månader, den 22 juni eller så, kommer sommarsolståndet, den första sommardagen och den så kallade "längsta dagen på året". På grund av den 23,5 graders tilt som nämns ovan är solen vid middagstid i Boston nu (90 - 42.36 + 23.5) grader, eller 71,14 grader över horisonten. Detta är cirka 80 procent av vägen från horisonten till zenit (71.14 ÷ 90 = 0.790).

Sex månader senare, den 22 december eller 23, har höstens equinox kommit och gått och vintersolståndet anländer . På denna dag, den första dagen på vintern och den så kallade "kortaste dagen på året", är situationen från sommaren omvänd, och solen når bara en höjd av (90 - 42.36 - 23.5) grader, eller 24,1 grader. Detta är drygt en fjärdedel av avståndet från horisonten till zenit (24.14 ÷ 90 = 0.268).

Steg 4: Faktor i deklinationen för idag

Variationen på grund av Jordens lutning kallas deklinationen. Det är ett positivt tal under våren och sommaren och ett negativt tal på hösten och vintern, varierande mellan värdena 23,5 och -23,5 grader.

Ekvationen för beräkning av höjden över horisonten på en given dag är (90 - L
+ D
). I våra första exempel, på equinoxerna, var D
noll och var därför inte uttryckligen inkluderad.

För att bestämma declinationen för idag och solens höjd kan du använda NOAA Solar Calculator eller Kiesan Calculator, båda online. Om du inte har tillgång till någon av dessa kan du göra en anständig gissning så länge du vet datumet och din ungefärliga latitud. Till exempel, om det är början av maj och du är i Miami, Florida, vet du att solens declination är ungefär halvvägs mellan 0 och 23,5, eftersom våren är halv över och din latitud är cirka 25 grader. Därför kan du uppskatta att solen kommer att klättra upp till en höjd av ca (90 - 25 + 11,5) = 76,5 grader.