天顶角、太阳方位角和太阳高度角辨析

太阳天顶角(Solar Zenith Angle)是天顶角指光线入射方向和天顶方向的夹角，是高度角的余角，也就是(90° – gS )。当太阳的高度角为90°，即太阳位于天顶，因此太阳的天顶角为0。

太阳高度角指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角，简称太阳高度（物理含义为角度）。其是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要因素。其中太阳高度角和太阳天顶角互为余角。

所谓方位角是以目标物的正北方向（与同一地理分区/分带内所在中央子午线的北方向相同）为起算方向，即0度。其取值范围在0-360度，计算旋转方式为：以目标物为轴心，以目标物的北方向为起始点，按顺时针方向旋转一周，方位角逐步增大至360°。因此太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向，以太阳光的入射方向为终止方向，按顺时针方向所测量的角度。而正常来说，对于中国区域，早上太阳光从东边射来，中午太阳光从南边射来，傍晚太阳光从西边边射来，早上的太阳方位角在90°左右（但一年当中，有一定的角度范围变化)，正中午的太阳方位角在180°（正南方)，傍晚的太阳方位角在270°左右(但一年当中，有一定的角度范围变化)。例如北京处在北纬约40°,一年中,早上的太阳方位角变化量约为90°±31°。