Lors d'un solstice, qui survient vers le 1er décembre. Les 21 et 21 juin de chaque année, l'axe de la Terre est positionné par rapport au soleil de telle sorte qu'un hémisphère est le plus proche du soleil et l'autre le plus éloigné du soleil. L'hémisphère le plus éloigné du soleil connaît le solstice d'hiver, avec les rayons directs du soleil tombant à 23,5 degrés au nord de l'équateur. Calculez l'angle du soleil pendant le solstice d'hiver pour votre emplacement en déterminant votre latitude et en effectuant deux calculs simples.
Consultez un atlas ou un site Web géographique pour connaître la latitude de votre position sur Terre. Par exemple, si vous habitez à Cap Canaveral, en Floride, votre latitude est de 28° 24' 21" N, soit environ 28,4 degrés.
Ajoutez 23,5 degrés à votre latitude pour compenser le fait que les rayons directs du soleil tombent sur l'une des lignes tropiques au solstice d'hiver: le tropique du Cancer pour l'hémisphère nord et le tropique du Capricorne pour l'hémisphère sud hémisphère. Par exemple, si vous habitez à Cap Canaveral, ajoutez 23,5 à 28,4 pour obtenir 51,9 degrés.
Soustrayez cette valeur de 90 degrés pour obtenir l'angle d'élévation par rapport à l'horizon du soleil à midi au solstice d'hiver. Dans l'exemple ci-dessus, soustrayez 51,9 de 90 pour obtenir 39,1 degrés. C'est l'angle d'élévation du soleil à Cap Canaveral à midi.