Высота Солнца над горизонтом вычисляется очень просто и выражается в градусах.
В школе обычно учат вычислениям на особые дни - дни равноденствий, летнего и зимнего солнцестояния.
В дни весенних равноденствий для Северного полушария высота Солнца равна 90 минус широта местности
H = 90 - широта
Таким образом, для мыса Челюскин высота Солнца составляет 90 - 77,5 = 22,5 градусов, для Тулы - 90 - 54 = 46 градусов.
Летом, 22 июня для Северного полушария высота Солнца равняется 90 минус широта + 23,5 градуса
Н = 90 - широта + 23,5
Таким образом, для мыса Челюскин 90 - 77,5 + 23,5 = 46 градусов, для Тулы - 90 - 54 + 23,5 = 69,5 градусов
Зимой, 21 декабря для Северного полушария высота Солнца равняется 90 минус широта - 23,5
Н = 90 - широта - 23,5
Таким образом, для мыса Челюскин Солнце над горизонтом не поднимается (полярная ночь), для Тулы - 90 - 54 - 23,5 = 22,5 градуса