태양 고도각 계산기

sin(고도) = sinφ·sinδ + cosφ·cosδ·cosH로 구합니다. φ는 위도, δ는 태양의 적위, H는 시간각입니다. 적위는 계절을 만들고(하지 +23.4°, 동지 −23.4°), 시간각은 태양이 남중에서 얼마나 돌아갔는지를 나타냅니다(1시간에 15°).

90° − |위도 − 적위| 입니다. 서울(위도 37.5°)이면 하지에 75.9°, 동지에 29.1°로 46.9° 차이가 나는데, 이는 적위가 오가는 폭(±23.4°)의 정확히 두 배입니다.

두 가지 때문입니다. 한국 표준시가 동경 135°(일본 아카시) 기준이라 동경 127°인 서울은 태양이 약 32분 늦게 남중하고, 여기에 균시차가 더해집니다. 균시차는 지구 궤도가 타원이고 자전축이 기울어 생기며 연중 −14분에서 +16분까지 오갑니다. 그래서 서울의 남중은 12시 15분에서 12시 47분 사이를 오갑니다.

북쪽을 0°로 시계 방향으로 잽니다. 90°가 동, 180°가 남, 270°가 서입니다. 우리나라에서는 남중할 때 정확히 180°가 되고, 오전에는 180°보다 작고 오후에는 큽니다.

높이 ÷ tan(고도각)입니다. 고도각이 45°면 그림자가 높이와 같고, 낮아질수록 급격히 길어집니다. 고도 10°에서는 5.7배, 5°에서는 11.4배가 됩니다.

일출·일몰 계산기와 같은 천문 계산을 씁니다. 그쪽이 낸 일출·일몰 시각을 넣으면 고도각이 −0.833°로 나오는데, 이는 대기 굴절과 태양 반지름을 감안한 일출·일몰의 정의값입니다. 대기 굴절은 기온과 기압에 따라 달라지므로 지평선 근처에서는 실제와 조금 어긋날 수 있습니다.