Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Sun Intensity vs. Angle

Solintensitet refererer til mængden af ​​indgående solenergi eller stråling, der når Jordens overflade. Den vinkel, hvor strålerne fra solen rammer jorden bestemmer denne intensitet. Solens vinkel - og dermed intensiteten - varierer betydeligt afhængigt af et bestemt steds geografiske placering, årstiden og tidspunktet for dagen.

Indfaldsvinkel

Vinklen dannes af stråler af sollys, der rammer jorden, er teknisk kendt som indfaldsvinklen. Stråler der rammer jordens overflade direkte fra hovedet - det vil sige i en 90 graders vinkel målt fra horisonten - er den mest intense. På de fleste tidspunkter og steder danner solen en vinkel med horisonten mindre end 90 grader - det er normalt, at solen ligger nedre på himlen.

Jo mindre vinklen er, jo større er overfladeområdet solens stråler spredte sig. Denne effekt reducerer solens intensitet på ethvert sted. For eksempel dækker solstråling i en 45 graders indfaldsvinkel et 40 procent større område og er 30 procent mindre intens end ved den maksimale indfaldsvinkel på 90 grader.

Latitudinal Variation

Kun steder, der ligger langs en bredde på jordens overflade, kan modtage sollys i 90 graders vinkel på en given dag. Alle andre steder modtager sollys i mindre intensiteter. Generelt er solens stråler den mest intense ved ækvator og den mindst intense ved polerne. På gennemsnitligt år modtager områder nord for Polarcirklen kun omkring 40 procent så meget solstråling som ækvatoriale regioner.

Forhold til årstider

Udsvingene i solens intensitet og varighed i et bestemt område bestemmer områdets årstider. Disse udsving er dikteret af den måde, Jorden er vippet på sin akse. Med hensyn til rotationsplanet omkring solen skinner jorden i en 23,5 graders vinkel, hvilket betyder, at den nordlige halvkugle på visse punkter under sin kredsløb vender mod solens moreso end den sydlige halvkugle og omvendt. I sommersolhverv står den nordlige halvkugle mod solen mod maksimal hældning, så solens stråler slår 23,5 grader nordlig bredde - Kræftens Krop - i 90 graders vinkel.

Hvilken halvkugle vipper længere mod solen modtager en større procentdel af solstråling end den modsatte halvkugle. Den tidligere halvkugle oplever sommer på dette tidspunkt, mens sidstnævnte oplever vinter. På halvkuglen oplever sommeren, stiger solen højere i himlen og er mere intens; dets stråler rammer jorden i en højere vinkel end i halvkuglen oplever vinteren. Dette forklarer hvorfor risikoen for solskoldning er størst om sommeren. Det forklarer også, hvorfor temperaturen er varmeste om sommeren, da solen leverer varmeenergi.

Tid på dagen

Uanset bredde eller tid på året når solens vinkel nærmest 90 grader - og er derfor på sit mest intense - midt på dagen: middag. På dette tidspunkt siges solen at have nået sin zenith eller det højeste punkt. Under sommertid er solen i sin største vinkel og mest intense kl. 13, på grund af den menneskeskabte en times forskydning fra sandt soltid.