Количество тепловой энергии, получаемой в любом месте на земном шаре, является прямым влиянием угла Солнца на климат , поскольку угол, под которым солнечный свет падает на Землю, зависит от местоположения, времени суток и сезона из-за орбиты Земли вокруг Солнца и вращения Земли. вокруг своей наклонной оси. Сезонное изменение угла падения солнечного света, вызванное наклоном оси Земли , является основным механизмом, который приводит к более теплой погоде летом, чем зимой. [1] [2] [3] Другой фактор - изменение продолжительности светового дня . [2][3] (См. Также сезон .)
Геометрия угла Солнца [ править ]
этой диаграмме показано, как солнечный свет распространяется на большую площадь в полярных регионах . Помимо плотности падающего света, рассеивание света в атмосфере больше, когда он падает под небольшим углом.
На рисунке 1 представлен случай, когда солнечный свет светит на Землю под меньшим углом (Солнце ближе к горизонту), энергия солнечного света распространяется на большую площадь и, следовательно, слабее, чем если бы Солнце было выше над головой и энергия концентрировалась. на меньшей площади.
На рисунке 2 изображен солнечный луч шириной 1,6 км, падающий на землю прямо над головой, а другой падает на землю под углом 30 °. Тригонометрия говорит нам, что синус угла 30 ° равен 1/2, тогда как синус угла 90 ° равен 1. Следовательно, солнечный луч, падающий на землю под углом 30 °, распространяет такое же количество света на вдвое большую площадь. (если мы представим, что Солнце светит с юга в полдень , ширина с севера на юг увеличивается вдвое, а ширина с запада на восток - нет). Следовательно, количество света, падающего на каждую квадратную милю, составляет лишь половину этого количества.
Это диаграмма времен года. Вне зависимости от времени суток (т.е. Земли вращения «S на своей оси), то Северный полюс будет темным, а Южный полюс будет освещен; см. также арктическую зиму .
На рисунке 3 показан угол падения солнечного света на Землю в северном и южном полушариях, когда северная ось Земли наклонена от Солнца, когда зима на севере и лето на юге.
Техническое примечание [ править ]
Тепловая энергия от Солнца не поступает. Скорее, получается лучистая энергия, и это приводит к изменению уровня энергии принимающих тел в области Земли. Различные материалы имеют разные свойства для передачи обратно полученной энергии в виде тепловой энергии с разной скоростью.
См. Также [ править ]
- Осевой наклон
- Склонение
- Солнечное излучение (инсоляция)
- Путь солнца
Ссылки [ править ]
- ^ Окна во Вселенную. Наклон Земли - причина времен года! Архивировано 8 августа 2007 года на Wayback Machine. Проверено 28 июня 2008 года.
- ^ а б Хаврус, В .; Шелевицкий, И. (2010). «Введение в геометрию движения Солнца на основе простой модели» . Физическое образование . 45 (6): 641. Bibcode : 2010PhyEd..45..641K . DOI : 10.1088 / 0031-9120 / 45/6/010 .
- ^ а б Хаврус, В .; Шелевицкий, И. (2012). «Геометрия и физика времен года» . Физическое образование . 47 (6): 680. DOI : 10,1088 / 0031-9120 / 47 / 6/680 .
