Высоту солнца над горизонтом можно вычислить при помощи формулы:
h = arcsin(sin(φ) * sin(δ) + cos(φ) * cos(δ) * cos(H))
где: h - высота солнца над горизонтом, φ - широта места наблюдения, δ - склонение Солнца, H - часовой угол.
Для дней равноденствия (21-го марта и 23-го сентября) солнце находится на экваторе, поэтому его склонение (δ) равно 0.
Для летнего солнцестояния (22-го июня) склонение Солнца равно -23.44°.
Предположим, что мы находимся в Москве (широта примерно 55.75°).
Вычислим высоту солнца над горизонтом для каждого из этих дней:
День равноденствия (21 марта): h = arcsin(sin(55.75°) * sin(0°) + cos(55.75°) * cos(0°) * cos(H))
День равноденствия (23 сентября): h = arcsin(sin(55.75°) * sin(0°) + cos(55.75°) * cos(0°) * cos(H))
Летнее солнцестояние (22 июня): h = arcsin(sin(55.75°) * sin(-23.44°) + cos(55.75°) * cos(-23.44°) * cos(H))
Здесь H - часовой угол, который можно определить исходя из времени наблюдения и долготы места.
