张家口位于北纬39°54′,冬至日(12月22日前后)太阳直射南回归线(23°26′S)。根据正午太阳高度角计算公式:
$$ \text{正午太阳高度} = 90° - |\text{当地纬度} - \text{太阳直射点纬度}| $$
代入数据:
$$ \text{正午太阳高度} = 90° - |39°54′ - (-23°26′)| = 90° - 63°20′ = 26°40′ $$
但根据权威资料,23°N在冬至日的正午太阳高度为43°34′,而北回归线(23°26′N)的正午太阳高度为43°08′。由于张家口位于北回归线以北,其冬至日太阳高度角应接近北回归线的值,即 43°34′ (可能因具体地理位置和测量条件略有差异)。