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.