太阳高度角是指太阳离地平面的角度，对于日出和日落来说，太阳高度角等于0度。太阳高度角的变化主要受到地球自转轴的倾斜度（地轴倾角）的影响，地轴倾角约为23.5度。地球公转轨道的椭圆度也会对太阳高度角产生一定的影响。
在一年中，太阳高度角的变化是周期性的。在春分和秋分的时候，太阳高度角在正午达到最大值，约为90度减去地轴倾角。而在冬至和夏至时，太阳高度角在正午达到最小值，约为90度加上地轴倾角。此外，在赤道附近的地区，太阳高度角的变化更加平缓，而在极地附近的地区，太阳高度角的变化更加剧烈。
计算两个显而易见的日期，即夏至和冬至的太阳高度角。夏至时，太阳直射点位于北回归线上，即北纬23.5度，此时太阳高度角最大，约为90度加上地轴倾角23.5度，即113.5度。相应地，冬至时，太阳直射点位于南回归线上，即南纬23.5度，此时太阳高度角最小，约为90度减去地轴倾角23.5度，即66.5度。
除了太阳高度角，太阳的方位角也会随着季节而变化。太阳方位角是指太阳相对于观察者的位置，通常用正东方向为0度，正南方向为90度，正西方向为180度，正北方向为270度。太阳方位角的计算需要考虑地球自转和公转的影响，以及观察者所在的经度和纬度。
在一年中，太阳方位角的变化也是周期性的。在春分和秋分的时候，太阳方位角在正午达到最大值，即正南方向。而在冬至和夏至时，太阳方位角在正午达到最小值，即正北方向。此外，观察者所在的经度也会对太阳方位角产生影响，比如位于东经120度的观察者，在夏至时，太阳在正午的方位角约为80度，而在冬至时，太阳在正午的方位角约为160度。
在线计算器
为了计算太阳高度角和方位角的变化范围，可以采用数学模型和计算工具，如天文学软件或在线计算器。这些工具可以根据地球自转、公转和观察者所在位置的参数，计算出太阳高度角和方位角在一年中的变化。通过观察和分析计算结果，我们可以得出太阳高度角和方位角的最大值和最小值，以及变化的趋势。
总结起来，太阳高度角和日出日落时刻的计算涉及复杂的天文学知识和计算方法。在具体的计算过程中，需要考虑地球自转和公转的影响，以及观察者所在的经度和纬度。通过合理的计算模型和工具的使用，可以得到太阳高度角和方位角在一年中的变化范围，并对其进行分析和解释。这样的计算不仅对天文学研究有着重要意义，也对气象、农业和建筑等领域有着实际的应用。

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