正午太陽仰角是什麼？
正午太陽仰角，指的是每天中午（太陽升到最高的那一刻）太陽的視線和地平線之間的夾角。太陽越接近正上方，仰角越大、影子越短；太陽越低，仰角越小、影子越長。這是台灣國中地科「地球運動與季節變化」單元的重點，也是解釋為什麼夏天熱、冬天冷的關鍵之一。
計算它只需要兩個數字：你所在地的緯度，以及當天太陽直射的緯度。公式是：
式子裡的直立線是絕對值，代表兩個緯度相差多少度，不管誰大誰小都取正數。你和太陽直射的那條緯線離得越近，仰角就越大；離得越遠，仰角就越小。
直射緯度怎麼看？看節氣就好
太陽一年之中直射的緯度會在南北回歸線之間來回移動，範圍是南緯 23.5° 到北緯 23.5°。國中課本把四個節氣的直射緯度記清楚就夠用：
- 春分、秋分：太陽直射赤道，直射緯度 0°。
- 夏至：太陽直射北回歸線，直射緯度北緯 23.5°（記成 +23.5）。
- 冬至：太陽直射南回歸線，直射緯度南緯 23.5°（記成 −23.5）。
北緯用正號、南緯用負號，是這題不會算錯的關鍵。台灣本島大約在北緯 22° 到 25° 之間，北回歸線（北緯 23.5°）正好穿過嘉義、花蓮一帶，所以計算時常用 23.5 當作台灣的代表緯度。
為什麼夏至太陽比較高？
因為夏至時太陽直射北回歸線，離台灣所在的北半球中低緯度最近，緯度差最小，所以仰角最大、太陽最高、影子最短，白天也最長。反過來冬至時太陽跑到南半球的南回歸線，離台灣最遠，緯度差最大，仰角就變小。這一遠一近，正是四季冷熱與日照長短的來源。
常見易錯點
- 南緯忘記加負號。南半球的緯度和南回歸線的直射緯度都要記成負數，不然緯度差會算錯。
- 絕對值忘了取。緯度差一定取正值，先算出差再取絕對值，別讓它變成負數。
- 把仰角和緯度搞混。仰角是太陽對地平線的高度角，不是你所在的緯度。
- 算出負角度就直接寫。若 90° 減掉緯度差變成負數，代表當天正午太陽在地平線以下（例如極區極夜），這時不是負仰角，而是太陽根本沒升到地平線上。
範例詳解
夏至直射北緯 23.5°。緯度差 ，仰角 。太陽正好在頭頂正上方，這也是北回歸線一帶夏至立竿無影的原因。
冬至直射南緯 23.5°，記成 −23.5。緯度差 ，仰角 。冬至太陽只到 43°，比夏至低很多，影子也最長。
春分直射赤道 0°。緯度差 ，仰角 。春分與秋分的仰角相同，正好介於夏至與冬至之間。
常見問題
夏至太陽為什麼比較高？
因為夏至時太陽直射北回歸線（北緯 23.5°），離台灣所在的北半球最近，你的緯度和直射緯度相差最小，仰角就最大。緯度差越小，90° 減掉的越少，太陽自然越高。冬至時太陽跑到南回歸線最遠，仰角就最小。
台灣夏至正午太陽仰角是幾度？
以北回歸線（北緯 23.5°）為代表，夏至直射緯度也是北緯 23.5°，兩者相等，緯度差為 0，正午仰角就是 90°，太陽在正頭頂。若你在台北（約北緯 25°），緯度差是 1.5°，仰角約 88.5°；台南、高雄則接近 90°。
直射緯度怎麼看？
看節氣。春分、秋分太陽直射赤道，直射緯度 0°；夏至直射北回歸線，記成 +23.5°；冬至直射南回歸線，記成 −23.5°。太陽一整年只會在南北回歸線之間移動，記住這三個位置，國中的題目就能應付。
算出來是負角度代表什麼？
代表當天正午太陽在地平線以下，也就是那個地點當天太陽根本沒升起（例如高緯度極區的極夜）。這種情況不能寫成負仰角，正確說法是太陽整天位於地平線之下。台灣不會發生這種狀況，太陽仰角一年四季都是正的。
南緯的緯度要怎麼輸入？
南緯用負號。例如南緯 30° 就填 −30。同樣地，冬至直射的南回歸線也要記成 −23.5。北緯與北回歸線是正號，南緯與南回歸線是負號，正負分清楚，緯度差才不會算錯。
※ 本工具為學習輔助用途，計算方式依台灣國中地科課程常見教法設計。太陽直射緯度取整年極值 23.5° 為近似。作業與考試請以老師教學與課本為準。