看到一顆星，你要抬多高的頭？
把抽象的“高度角”，變成你站在地上抬頭的動作。
平視遠處的地平線，然後慢慢抬頭，直到看見頭頂。星星的「高度」就是這段抬頭的角度，不是它離地球有多遠。換個地點或等一會兒，同一顆星的位置也會改變。
開啟互動課程 →
先猜一下
天文學說一顆星“高度 30°”，是在說它離地面 30 公里嗎？
查看答案與解釋
是抬頭的角度 — 它表示從地平線向上抬頭 30°，不表示實際距離。
再把體驗和科學連結起來
先站穩：找地平線
水平線是高度角 0°。上方為正、下方為負；負高度表示幾何位置在地平線下。
h = 0°：地平線
給星星一個天球地址
赤緯是相對天赤道的角度，緯度則決定你的天頂朝向。
φ：你的緯度；δ：星星的赤緯
讓地球轉起來
拖曳時角 H：0° 表示上中天，正值表示向西越過子午線。
H = 地方恆星時 − 赤經
把天球投影到你的天空
將恆星方向投影到天頂方向，再取反正弦，就得到高度。下圖是高度隨時角的曲線。
sin h = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H
把計算鏈展開
H = θ地方 − α u = sin φ sin δ + cos φ cos δ cos H h = asin(u)
α若以小時給出，先乘15換成度。 u是朝天頂方向的單位分量；反正弦把它還原成高度角。
試一試
把緯度改成 70°、赤緯改成 60°，轉滿一圈。這顆星還會落下嗎？
動手看一遍 →
符號不用背
- φ
- 地理緯度，北正南負
- δ
- 赤緯，天球赤道以北為正
- H
- 地方時角，向西為正，單位為度
- h
- 幾何高度角，地平線上為正
演算法、精確度與適用範圍
本課程只示範赤道座標到地平座標的高度分量，式 (13.6)，不計算方位角。不含大氣折射、地形遮擋和地心視差。 AA+ Equatorial2Horizontal 的時角參數用小時，對照時需除以 15。
我的理解檢查
星在頭頂時，你相對地平線抬頭多少？
90° — 地平線到頭頂是四分之一圈，即 90°。
星在地平線下，你朝地下看能看到它嗎？
不能，地球擋住了 — 地平線下表示方向被地球遮擋，虛線不是地底真的有星星。
換到不同緯度，同一顆星可能顯得更高或更低嗎？
可能 — 地點變了，你的地平線與天頂方向也變了。
高度角就是「要抬多高的頭」。它說方向，不說距離。
Jean Meeus · Astronomical Algorithms, 2nd ed. · 第 13 章