自然科学研究機構 国立天文台

質問1-9)太陽の南中高度はどうやって計算する?

建物の影の状態を計算するなどのために、太陽の南中高度を知りたいことがあります。「南中高度」というのは、太陽が真南にきて、いちばん高く上がったときの地平線との間の角度です。

太陽の南中高度は場所によって違います。ここでは、日本の大部分の地域における計算について説明します(注)。夏至のとき(南中高度がいちばん高くなります)と冬至のとき(南中高度がいちばん低くなります)の太陽の南中高度は、以下の式で簡単に計算することができます。

  • 夏至のときの太陽の南中高度(度) = 90 - (その場所の北緯) + 23.4
  • 冬至のときの太陽の南中高度(度) = 90 - (その場所の北緯) - 23.4

それ以外のときには、太陽が北寄りに位置しているのか、南寄りに位置しているのかを示す「視赤緯」の値が、計算に必要となり、以下の式で計算することができます。

  • 太陽の南中高度(度) = 90 - (その場所の北緯) + (太陽の視赤緯)

毎日の太陽の視赤緯の値は、国立天文台が編纂する「理科年表」などに載っています。

(注)沖ノ鳥島など、北回帰線(北緯23.4度)より南の場所では、計算結果が90(度)を超える場合があります。これは太陽が天頂より北側で子午線通過(正中)し、真北で一番高くなることを意味します。180(度)から結果の値を減じると、この時の高度が求まります。
また、南半球の場合には、式の中の「北緯」の部分に「南緯」の値をマイナスにして代入することで、高度を求めることができます。このときにも、計算結果が90(度)を超える場合は、太陽が天頂より北側で子午線通過することを意味し、同様に180(度)から結果の値を減じることで、この時の高度が求まります。 本文へ戻る

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