如图：设某地点为M,此时太阳直射点为P.
某地正午太阳高度角公式无外乎两种情况：即当地纬度与太阳直射点纬度在同一半球或不同半球.
情况1：根据纬度的定义可知M地的纬度数为∠1+∠2；太阳直射点M的纬度数为∠2.由于同位角相等,即地心与M连线延长线和太阳光线夹角也应为∠1.而∠1+H=90°.所以H=90°-∠1...①.而我们知道,地心处的那个∠1是M和P纬度的差值,即∠1=当地纬度-太阳直射点纬度...②.所以①与②联立可得 H=90°-(当地纬度-太阳直射点纬度)
情况2：证明原理类似.不过此时M的纬度数为∠1,太阳直射点P的纬度数为∠2.
在M处我们可知：H=90°-（∠1+∠2）,来看地心附近的这两个角：∠1+∠2即为当地纬度+太阳直射点纬度.所以： H=90°-(当地纬度+太阳直射点纬度)
综上所述：某地正午太阳高度角公式为
H=90°-(当地纬度±太阳直射点纬度)
当地纬度与太阳直射点纬度处于同一半球时用“减号”；
当地纬度与太阳直射点纬度处于不同半球时用“加号”
简称为“同减异加”