Question

На какой географической широте Солнце кульминирует в день летнего солнцестояния на зенитном расстоянии 10°41 к северу от зенита? Чему равна полуденная и полуночная высота Солнца на той же широте в дни обоих равноденствий и солнцестояний?

Answer 1

Раз Солнце кульминирует к северу от зенита, то дело происходит южнее широты северного тропика, где в этот день кульминация происходит точно в зените. Широта тропика составляет +23°26ʹ′, а указанная точка располагается на 10°41ʹ′ южнее, то есть ее широта равна +12°45ʹ′.
Во время равноденствий и солнцестояний верхняя кульминация Солнца на этой широте происходит к югу от зенита, и высота Солнца вычисляется по формуле:
h = 90° – ϕ + δ,
где δ – склонение Солнца, равное нулю во время равноденствий и –23°26ʹ′ во время зимнего солнцестояния. Высоты в верхней кульминации получаются равными 77°15ʹ′ и 53°51ʹ′.
Нижняя кульминация происходит на севере в дни равноденствий и на юге в день зимнего солнцестояния. Высота Солнца в нижней кульминации в дни равноденствия составляет
h = –90° + ϕ + δ = –77°15ʹ′,
в день зимнего солнцестояния:
h = –90° – ϕ – δ = –79°19ʹ′