太陽方位角

太陽方位角是一個地學名詞，有其嚴謹的定義。所謂方位角是以目標物的正北方向（與同一地理分區/分帶內所在中央子午線的北方向相同）為起算方向，即0度。其取值範圍在0-360度，計算旋轉方式為：以目標物為軸心，以目標物的北方向為起始點，按順時針方向旋轉一週，方位角逐步增大至360°。因此太陽方位角一般是以目標物的北方向為起始方向，以太陽光的入射方向為終止方向，按順時針方向所測量的角度。而正常來説，對於中國區域，早上太陽光從東邊射來，中午太陽光從南邊射來，傍晚太陽光從西邊邊射來。早上的太陽方位角在90°左右（但一年當中，有一定的角度範圍變化），正中午的太陽方位角在180°（正南方），傍晚的太陽方位角在270°左右(但一年當中，有一定的角度範圍變化)。例如北京處在北緯約40°,一年中,早上的太陽方位角變化量約為90°±31°。

對於陸地衞星系統而言，如美國的Landsat TM/ETM+，該衞星的過境（中國）時間大概是早上到中午之間，因此其太陽方位角一般在90°和180°之間。

對於地球上任何位置，當太陽處於春分點或秋分點，即太陽赤緯是0°的時候，初升的太陽方位角是90°整，正午太陽方位角是180°，落日的時候太陽方位角是270°。

對北半球而言，當太陽赤緯大於0°的時候太陽從東偏北方向升起，此時太陽方位角小於90°，中午180°，落日時太陽方位角大於270°。當太陽赤緯小於0°的時候太陽從東偏南方向升起，此時太陽方位角大於90°，中午180°，落日時太陽方位角小於270°。

它可以利用下面的公式，經由計算得到良好的近似值，但是因為反正弦值，也就是x = sin(y)有兩個以上的解，但只有一個是正確的，所以必需小心的處理。 ^[1-2] 

下面的兩個公式也可以用來計算近似的太陽方位角，不過因為公式是使用餘弦函數，所以方位角永遠是正值，因此，角度永遠被解釋為小於180度，而必須依據時角來修正。當在上午時角為負值時 (上午)，方位角的角度小於180度，時角為正值時 (下午)，方位角應該大於180度，即要取補角的值。(大於180度的角沒有補角，讀者慎重。)

上述的公式所用的專有名詞説明如下：

是太陽的方位角，

是太陽高度角，

是計算時間的時角，

是當時的太陽赤緯，

是當地的地理緯度。

太陽高度，或高度角，也就是太陽高度角是從觀測者所在地和太陽中心的聯線與地平面所夾的角度。天頂角是是高度角的餘角，也就是(90° – gS )。當太陽的高度角為90°，即太陽位於天頂，因此太陽的天頂角為0