此公式是用解
球面三角形的方法計算出來的。在忽略太陽視半徑與大氣對光的折射作用的條件下,只要知道太陽赤緯和當地地理緯度即可求半晝弧。方法如下:
作球面三角形ZPS(Z為
天頂,P為天北極,S是當地日落時太陽中心點在
地平圈上的位置)。
不難看出,球面角ZPS就等於半晝弧。而球面三角形的ZP邊(用弧度表示的長度),是當地緯度的餘角;PS邊是太陽赤緯的餘角;ZS邊等於π/2(天頂到地平圈的弧長確定為π/2)。
根據餘弦定律,解此球面三角形,可求出t與地理緯度、太陽赤緯的關係,最終推導出上述公式。