Как было сказано выше, \[ \phi = \delta \]
\[ \displaystyle sin \delta = sin \epsilon sin \lambda \]
\[ \lambda - эклиптическая долгота Солнца \]
Для момента времени T, выраженном в столетиях с момента J1900,0 долгота может быть вычислена как
\[ L' = 90°36'02",99 + 1732564379",13 T - 4",08 T^2 \]
\[ l' = 358°28'33",04 + 129596579",10 T - 0",54 T^2 \]
\[ \lambda = L + 1°,9171 sin l' + 0°,0200 sin 2 l' + 0°,0003 sin 3 l' \]
Так, для момента времени T определяем, на какой широте Солнце будет в зените, можно итеративно для заданного склонения уточнить момент времени, когда Солнце будет в зените, но надо знать примерное время, потому что тут есть тригонометрические функции, периодические и немонотонные по своей природе, поэтому решений обратной задачи будет бесконечное множество, и из них надо выбрать подходящее
Формулы взяты из Астрономического календаря, постоянная часть, 1980, формулы (1.95) и (1.116)