Κατά τη διάρκεια ενός ηλιοστασίου, που συμβαίνει περίπου τον Δεκέμβριο 21 και 21 Ιουνίου κάθε χρόνο, ο άξονας της Γης τοποθετείται σε σχέση με τον ήλιο έτσι ώστε το ένα ημισφαίριο να είναι πλησιέστερα στον ήλιο και το άλλο να βρίσκεται πιο μακριά από τον ήλιο. Το ημισφαίριο πιο μακριά από τον ήλιο βιώνει το χειμερινό ηλιοστάσιο, με τις άμεσες ακτίνες του ήλιου να πέφτουν 23,5 μοίρες βόρεια του ισημερινού. Υπολογίστε τη γωνία του ήλιου κατά τη διάρκεια του χειμερινού ηλιοστασίου για την τοποθεσία σας, καθορίζοντας το γεωγραφικό πλάτος σας και κάνοντας δύο απλούς υπολογισμούς.
Συμβουλευτείτε έναν άτλαντα ή έναν γεωγραφικό ιστότοπο για να βρείτε το γεωγραφικό πλάτος της τοποθεσίας σας στη Γη. Για παράδειγμα, εάν ζείτε στο Cape Canaveral, Fla., Το γεωγραφικό πλάτος σας είναι 28 ° 24 '21 "N ή περίπου 28,4 μοίρες.
Προσθέστε 23,5 μοίρες στο πλάτος σας για να αντισταθμίσετε το γεγονός ότι οι άμεσες ακτίνες του ήλιου πέφτουν σε μία από τις τροπικές γραμμές κατά τη διάρκεια του χειμερινού ηλιοστασίου: ο Τροπικός Καρκίνος για το βόρειο ημισφαίριο και ο Τροπικός Αιγόκερως για το νότιο ημισφαίριο. Για παράδειγμα, εάν ζείτε στο Cape Canaveral, προσθέστε 23,5 έως 28,4 για να αποκτήσετε 51,9 βαθμούς.
Αφαιρέστε αυτήν την τιμή από 90 μοίρες για να πάρετε τη γωνία ανύψωσης από τον ορίζοντα του ήλιου κατά το μεσημέρι στο χειμερινό ηλιοστάσιο. Στο παραπάνω παράδειγμα, αφαιρέστε 51,9 από 90 σε 39,1 μοίρες. Αυτή είναι η γωνία ανύψωσης του ήλιου στο Cape Canaveral το μεσημέρι.