建物の影の状態を計算するなどのために、太陽の南中高度を知りたいことがあります。「南中高度」というのは、太陽が真南にきて、いちばん高く上がったときの地平線との間の角度です。太陽の南中高度は場所によって違います。ここでは、日本の大部分の地域における計算について説明します（注）。夏至のとき（南中高度がいちばん高くなります）と冬至のとき（南中高度がいちばん低くなります）の太陽の南中高度は、以下の式で簡単に計算することができます。夏至のときの太陽の南中高度（度）＝90－（その場所の北緯）＋23.4。冬至のときの太陽の南中高度（度）＝90－（その場所の北緯）－23.4。それ以外のときには、太陽が北寄りに位置しているのか、南寄りに位置しているのかを示す「視赤緯」の値が、計算に必要となり、以下の式で計算することができます。太陽の南中高度（度）＝90－（その場所の北緯）＋（太陽の視赤緯）。毎日の太陽の視赤緯の値は、国立天文台が編纂する「理科年表」などに載っています。
 （注）沖ノ鳥島など、北回帰線（北緯23.4度）より南の場所では、計算結果が90（度）を超える場合があります。これは太陽が天頂より北側で子午線通過（正中）し、真北で一番高くなることを意味します。180（度）から結果の値を減じると、この時の高度が求まります。また、南半球の場合には、式の中の「北緯」の部分に「南緯」の値をマイナスにして代入することで、高度を求めることができます。このときにも、計算結果が90（度）を超える場合は、太陽が天頂より北側で子午線通過することを意味し、同様に180（度）から結果の値を減じることで、この時の高度が求まります。

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質問: 北緯20度である沖ノ鳥島における夏至の太陽の南中高度は何度ですか？
回答: 沖ノ鳥島のように北回帰線（北緯23.4度）より南の場所における太陽の南中高度を計算する場合、夏至のときの太陽の南中高度（度）は「90-(その場所の北緯)+23.4」という計算式を使います。沖ノ鳥島の北緯は20度ですので、90-20+23.4=93.4度となりますが、計算結果が90度を超えるため、180度から結果の値を引いて、180-93.4の答えを求めます。よって、沖ノ鳥島における夏至の太陽の南中高度は86.6度です。

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質問: 北緯20度である沖ノ鳥島における冬至のときの太陽の南中高度は何度ですか？
回答: 冬至のときの太陽の南中高度は「90-(その場所の北緯)-23.4」の計算式を使います。沖ノ鳥島は北緯20度に位置していますので、90-20-23.4=46.6度です。よって、沖ノ鳥島における冬至のときの太陽の南中高度は46.6度です。

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質問: 南半球の南緯30度の場所における冬至のときの南中高度は何度ですか？
回答: 南半球での冬至の南中高度を計算する際は、南緯の値を計算式にマイナスで代入する必要があります。また、計算結果が90度を超える場合は、180度からその値を引いて高度を求めます。これらを踏まえると、90-(-30)-23.4=96.6となり、計算結果が90度を超えるので、180度から結果の値を引きます。そうすると、180-96.6=83.4となります。よって、南緯30度の場所における冬至のときの太陽の南中高度は83.4度となります。