Trong một ngày hạ chí, xảy ra vào khoảng tháng 1221 và 21 tháng 6 hàng năm, trục Trái đất được định vị so với mặt trời sao cho một bán cầu gần mặt trời nhất và mặt kia cách xa mặt trời nhất. Bán cầu xa nhất so với mặt trời trải qua ngày đông chí, với các tia mặt trời trực tiếp rơi xuống 23,5 độ bắc của xích đạo. Tính góc mặt trời trong ngày đông chí cho vị trí của bạn bằng cách xác định vĩ độ của bạn và thực hiện hai phép tính đơn giản.
Tham khảo một tập bản đồ hoặc một trang web địa lý để tìm vĩ độ của vị trí của bạn trên Trái đất. Ví dụ: nếu bạn sống ở Cape Canaveral, Fla., Vĩ độ của bạn là 28 ° 24 21 "N, hoặc khoảng 28,4 độ.
Thêm 23,5 độ vào vĩ độ của bạn để bù đắp cho thực tế là các tia mặt trời chiếu trực tiếp vào một trong những đường nhiệt đới trong ngày đông chí: chí tuyến của ung thư ở bán cầu bắc và chí tuyến Ma Kết cho bán cầu nam. Ví dụ: nếu bạn sống ở Cape Canaveral, hãy thêm 23,5 đến 28,4 để có 51,9 độ.
Trừ giá trị này từ 90 độ để có được góc độ cao từ đường chân trời của mặt trời vào giữa trưa vào ngày đông chí. Trong ví dụ trên, trừ 51,9 từ 90 để có 39,1 độ. Đây là góc độ cao của mặt trời ở Cape Canaveral vào giữa trưa.