Misschien heb je tijdens je reizen gehoord dat de zon 's middags' recht boven je hoofd 'in de lucht staat. Tenzij je toevallig op of ten noorden van de poolcirkel bent, is dit technisch nooit het geval. Niet alleen dat, maar tenzij je op de evenaar van de aarde leeft, varieert de hoogste positie boven de horizon elke dag - dat wil zeggen de hoogte van de zon - varieert van dag tot dag in de loop van het jaar.

De zon hoogte in graden is afhankelijk van twee factoren: uw afstand van de evenaar en de datum.

Stap 1: uw locatie bereiken

Uw breedtegraad is een getal tussen 0 graden (als u op de evenaar woont) en 90 graden (als je op de Noord- of Zuidpool woont). De meeste mensen in de Verenigde Staten bevinden zich tussen 25 graden noorderbreedte en 45 graden noorderbreedte. Omdat de omtrek van de aarde ongeveer 25.000 mijlen is en er 360 graden in een cirkel zijn, werkt elke breedtegraad iets minder dan 70 mijl.

Als u uw breedtegraad niet kent, bezoekt u de NASA-breedtegraad /Longitude Finder (zie bronnen) en voer uw locatie in. Boston, Massachusetts, VS bevindt zich bijvoorbeeld op 42,36 graden noorderbreedte.

Stap 2: Bepaal de hoogte van de equinox van de zon

De aarde wordt 23,5 graden gekanteld ten opzichte van een lijn loodrecht op het rotatievlak , zoals een tol die begint te wiebelen. Dit is wat de seizoenen veroorzaakt, en is ook de reden dat de hoogste hoogte van de zon varieert. Op ongeveer 22 en 23 maart en opnieuw op ongeveer 22 of 23 september, passeert de Aarde een equinox - Latijn voor 'gelijkwaardige nacht'. Op deze twee dagen krijgt de aarde 12 uur of licht en 12 uur duisternis en de zon klimt naar een hoogte gelijk aan (90 - L
) graden boven de horizon. In het geval van Boston is dit (90 - 42.36) = 47.64 graden over de horizon, iets meer dan de helft van het zenit (het punt recht boven het hoofd).

Stap 3. Bepaal de zonnewende van de zon Hoogtes

Vanaf de lente-equinox op het noordelijk halfrond op 22 of 23 maart, de eerste lentedag, blijft de hoeveelheid tijd die de aarde in het licht doorbrengt toenemen, en de zon klimt naar een steeds hoger punt elke dag. Na drie maanden, op 22 juni of zo, arriveert de zomerzonnewende, de eerste dag van de zomer en de zogeheten 'langste dag van het jaar'. Vanwege de 23.5 graden kanteling hierboven genoemd, is de zon om 12.00 uur in Boston nu (90 - 42.36 + 23.5) graden of 71.14 graden boven de horizon. Dit is ongeveer 80 procent van de weg van de horizon naar het zenit (71.14 ÷ 90 = 0.790).

Zes maanden later, op 22 of 23 december, is de herfstnachtevening gekomen en verdwenen en de winterzonnewende arriveert . Op deze dag, de eerste dag van de winter en de zogeheten "kortste dag van het jaar", is de situatie vanaf de zomer omgekeerd en bereikt de zon slechts een hoogte van (90 - 42,36 - 23,5) graden, of 24,1 graden. Dit is iets meer dan een vierde van de afstand van de horizon tot het zenit (24.14 ÷ 90 = 0.268).

Stap 4: Factor in de declinatie voor vandaag

De variatie ten gevolge van de De tilt van de aarde wordt declinatie genoemd. Het is een positief getal in het voorjaar en de zomer en een negatief getal in de herfst en winter, variërend tussen de waarden van 23,5 en -23,5 graden.

De vergelijking voor het berekenen van de hoogte boven de horizon op een bepaalde dag is (90 - L van + D
). In onze eerste voorbeelden, op de equinoxen, was D en was nul en daarom niet expliciet opgenomen.

Om de declinatie voor vandaag en de hoogte van de zon te bepalen, kunt u de NOAA Solar Calculator of de Kiesan-calculator, beide online. Als u geen toegang hebt tot een van deze, kunt u een goede schatting maken, zolang u de datum en uw geschatte breedtegraad weet. Als het bijvoorbeeld begin mei is en u woont in Miami, Florida, weet u dat de declinatie van de zon ongeveer tussen 0 en 23,5 ligt omdat de lente half is en uw breedtegraad ongeveer 25 graden is. Daarom kun je schatten dat de zon zal stijgen naar een hoogte van ongeveer (90 - 25 + 11,5) = 76,5 graden.