正午太阳高度
在正午时太阳在天空的位置为最高，这时的太阳高度称为正午太阳高度。在太阳直射点上，正午太阳高度为最大，等于90°。一日之内，自日出至正午期间，太阳高度逐渐增高，正午之后，太阳高度逐渐降低，日落时为0°。由于黄赤交角的存在，地球南、北回归线之间有太阳直射现象。一年之中，南、北回归线上只有一次正午太阳高度为90°，即北回归线上的北半球夏至日、南回归线上的北半球冬至日。在南、北回归线之间的各地一年有两次正午太阳高度为90°，如在北半球的春分日与秋分日，太阳直射赤道。
设正午太阳高度为H，当地的地理纬度为ψ，太阳直射点的地理纬度为δ，则当地正午太阳高度的计算公式为：
H=90°－│ψ－δ│
运用公式│ψ－δ│计算ψ与δ之间的纬度差时：若ψ与δ同在南半球或北半球上，则它们的纬度差值为数值大的减去数值小的。若ψ与δ分别在北半球和南半球，则它的纬度差值为两者数值之和。
太阳直射点所在的地理纬度正午太阳高度为90°，自该纬度向南、向北正午太阳高度逐渐降低。由于一年中太阳直射点在南、北回归线间往返移动，因此各纬度地带的正午太阳高度有周年变化。如在半北球的春分日和秋分日，太阳直射在赤道上，正午太阳高度以赤道上为最大（90°）、自赤道向南、向北正午太阳高度逐渐降低。在北半球的夏至日，太阳直射在北回归线上，正午太阳高度自北回归线向南、向北逐渐降低。在北半球的冬至日，太阳直射在南回归线上，正午太阳高度自南回归线向南、向北逐渐降低。
