Durante um solstício, que ocorre por volta de 21 de dezembro e 21 de junho de cada ano, o eixo da Terra é posicionado em relação ao sol de modo que um hemisfério é mais próximo do sol e o outro é mais distante do sol. O hemisfério mais distante do sol experimenta o solstício de inverno, com os raios diretos do sol caindo a 23,5 graus ao norte do equador. Calcule o ângulo do sol durante o solstício de inverno para a sua localização, determinando a sua latitude e fazendo dois cálculos simples.

Consulte um atlas ou um site geográfico para encontrar a latitude da sua localização na Terra. Por exemplo, se você mora em Cabo Canaveral, Flórida, sua latitude é 28 ° 24 '21 "N, ou aproximadamente 28,4 graus.

Adicione 23,5 graus à sua latitude para compensar o fato de que o sol é direto raios caem em uma das linhas tropicais durante o solstício de inverno: o Trópico de Câncer para o hemisfério norte e o Trópico de Capricórnio para o hemisfério Sul. Por exemplo, se você mora no Cabo Canaveral, some 23,5 a 28,4 para obter 51,9 graus. Subtraia este valor de 90 graus para obter o ângulo de elevação do horizonte do sol durante o meio-dia no solstício de inverno.No exemplo acima, subtraia 51,9 de 90 para obter 39,1 graus.Este é o ângulo de elevação do sol em Cabo Canaveral ao meio dia.