太阳天顶角、太阳方位角、日地距离、时差、太阳赤纬角

（1）太阳天顶角

太阳天顶角是太阳光线入射方向和天顶垂直方向的夹角，范围为：0°~180°，其计算公式和太阳赤纬角、目标地区的纬度、太阳时角有关，具体表达式为：

式中，为黄赤交角，为目标地区纬度，其取值范围为-90°~90°正负取决于南北半球，南半球为负，北半球反之，为太阳时角，时角由时差决定，在计算时还需要对时差进行修正。

（2）太阳方位角

方位角的计算公式如下：

式中以中午 12 点为分界时刻，如果在中午 12 点以前则 A 的取值范围是 0-180°，如果是中午 12 点以后则 A 的取值范围是 180~360°。

（3）日地距离

该参数主要描述了地心和日心的垂直连线距离，由于地球行星在太阳系的行进轨迹可以粗略近似为一个椭圆，恒星处在其中的焦点位置，所以这个距离是时刻变化着的。其长度大小约为： 

式中的距离在天文学中一般表示为 1 个天文单位(AU)。

（4）时差（真太阳时与平太阳时的间隔）

平太阳时（）是地球上不同经度地区，日出时间不同。比如当上海日出的时候，新疆还是黑天，而纽约已经进入黑夜。 

真太阳时（S）主要考虑了地球绕太阳是椭圆形，平太阳时则是假定，地球运行轨迹为一个正圆，所以每一天的时间都是均匀的，都为 24 小时。所以由此产生的时差用 E 来表示：

具体计算时，我们一般认为该参数的表达式为： 

由于椭圆的数学性质，一年之中有四次该值等于 0。

（5）太阳赤纬角

式中，d为太阳赤纬角，即黄赤交角，其大小决定了太阳直射点回归运动的范围；为日角，即，，N为年积日，描述为某一天为当年的第几日，计算公式为;

式中，的计算公式为：

式中，INT为取整符号。