方位角是入射陽光的羅盤方向。在正午時刻，太陽在北半球總是位於正南，在南半球總是位於正北。
方位角的全天變化如下列動畫所示。在分點時，無論緯度如何，太陽都從正東升起並向正西落下，因此方位角在日出時為90°，在日落時為270°。但是一般而言，方位角隨緯度和一年中的時間而變化，下一頁給出了用於計算全天太陽位置的完整方程式。方位角類似於羅盤方向，正北= 0°，正南= 180°。其他作者也可能使用各種略微不同的定義（例如，±180°的角度區間，或者定義正南 = 0°）。其中，α是仰角，Φ是緯度，δ是偏角。上式僅給出了太陽在早晨的正確方位角，因此：方位角（英語：azimuth ，azimuth angle
是用於計算太陽位置和入射角的關鍵元素。羅盤方位角計算可以幫助我們確定太陽的位置和入射陽光的方向，對於日常生活的導航和定位非常重要。瞭解方位角的概念和計算方法有助於我們更好地理解太陽的運動和地球的地理特徵。
太陽方位角的變化
在晴朗的天空中，我們可以透過觀察太陽的位置來瞭解一天中的時間。太陽的方位角——它在天空中相對於正北或正南的方向——會隨著時間的推移而變化，這也是我們用來計算太陽位置的一個關鍵參數。以下是一個簡化的描述，展示了太陽方位角的全天變化。
時間方位角説明 |
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日出前（或日落後） 180° – 270° 太陽方位角在日出前快速下降至地平線以下，或日落後快速上升至地平線以上。 |
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日出時 90° 在分點（春分和秋分），太陽在正東升出地平線，此時太陽的方位角是90°。 |
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上午到中午 從90°到180° 隨著太陽升高，它的方位角逐漸趨近正南。 |
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正午時刻（夏至或冬至） 180° 在正午，太陽位於天頂，對北半球來説是在正南，對南半球來説是在正北。 |
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中午到日落前 從180°到270° 太陽開始西下，它的方位角逐漸增加，直到日落。 |
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日落時 270° 在分點，太陽在正西落下，此時太陽的方位角是270°。 |
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日落後（或日出前） 270° – 180° 太陽方位角在日落後快速上升至地平線以上，或日出前快速下降至地平線以下。 |
以上描述的是一個簡化的情況，實際中，太陽的方位角會隨著觀測者的緯度和日期而變化。在不同的緯度，太陽的升落方向會有所不同，而在一年中的不同時間，日出和日落的方位角也會有變化。此外，真實世界的狀況還會受到大氣層的折射、地理環境等因素的影響。
方位角是天體或物體在水平面上相對於觀測者方向的測量角度。它是從觀測者所在地的正北方向（通常為磁北）開始，順時針方向測量到目標方向線之間的角度。在北半球，正午時太陽的方位角是正南，而在南半球則是正北。方位角的度量範圍通常是0到360度，其中0度代表正北，90度代表正東，180度代表正南，270度代表正西。
太陽方位角的計算
計算太陽方位角涉及到天文上的幾何原理，包括地球的軸向偏移、地球繞太陽的公轉、以及太陽自身的光球層形態。一個簡化的模型如下：
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選擇一個特定的日期和緯度。
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計算這個日期和緯度的日出和日落時間。
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使用日出和日落的方位角方程式（如薦食儀式、迪克斯方程式等）來計算太陽的方位角。這些方程式通常考慮了地球的自轉、公轉、和太陽的位置。
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根據計算出的方位角，就可以知道太陽在天空中的位置。
需要注意的是，這些方程式通常是在特定的天文計算軟體或參考書籍中提供的，並且可能需要高精度的數據來獲得較小的誤差。另外，由於大氣折射和地形等因素的影響，實際的太陽方位角可能會與理論計算有所偏差。
太陽方位角的應用
太陽方位角的資訊在許多領域都有應用，包括：
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農業：幫助確定最佳的作物種植和採光角度。
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建築設計：用於設計太陽能光伏板、太陽能熱水器和自然採光系統。
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航海和航空：用於導航和確定方向。
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天氣預報：幫助預測太陽輻射和地面温度的變化。
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天文觀測：用於規劃觀測時間和位置。
太陽方位角的準確計算和應用可以節省能源、提高效率，並且有助於更好地理解太陽活動對地球的影響。
羅盤方位角計算
羅盤方位角計算是一種用於確定物體方位的方法。它通常使用在導航系統和地理測量領域中。透過羅盤方位角計算，我們可以確定一個物體相對於參考方向的位置。
羅盤方位角計算的原理基於地球的磁場。羅盤是一種感應磁場的儀器，它指向地球的磁北極。根據地磁場的方向，我們可以計算物體相對於北方的方向，或者在更精確的術語中，計算物體的方位角。
在使用羅盤方位角計算之前，我們需要先確定參考方向。這通常是北方，但也可以是其他方向，根據特定需求而定。一旦我們確定了參考方向，我們可以測量物體相對於參考方向的角度，這就是羅盤方位角。
羅盤方位角的計算可以使用各種數學方法，包括三角函數和向量運算。在導航系統中，這些計算通常由電子設備處理。現代導航系統使用各種傳感器，包括羅盤、加速度計和陀螺儀，以確定物體的方位角。
羅盤方位角計算在自然界和人類生活中有廣泛應用。例如，它用於導航系統，讓我們知道我們在地圖上的位置。此外，它還用於航海、航空、測量和探險等領域。無論是尋找方向還是測量地理位置，羅盤方位角計算都是一種非常實用的方法。
延伸閲讀…
課堂工作紙7.4B(I)
14. 經緯距計算器- App Lab
總結而言，羅盤方位角計算是一種用於確定物體方位的數學方法。透過計算物體相對於參考方向的角度，我們可以確定物體的方位角。這種方法在導航系統和地理測量領域得到廣泛應用，對於尋找方向和確定位置非常有用。