太阳角度对气候的影响
这张图说明阳光在极区如何被延展在一个更大的区域。除了入射光的密度之外，当阳光以低角度入射时，大气层的散逸也会增大。
太阳角度对气候的影响，主要在于地球上不同地点所接收到的能量，这是基于不同的地点、日中时间和季节会有不同的阳光入射角，原因是地球公转和沿着倾斜轴自转。阳光入射角的季节性变化是因为地球自转轴的倾斜造成的，这也是造成夏天比冬天温暖的基本机制[1][2]。日长的变化是另一个因素[2] (参见季节)。
太阳角度的几何学
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一束宽度为一英里的光束以90° (垂直) 和30° (倾斜) 照射表面，因为照射面大小的改变，在单位面积上，前者所接收到的能量是后者的两倍。
当阳光以较低的角度 (太阳接近地平面) 照射，阳光的能量被扩展至较大的区域，因此比太阳在接近头顶上方照射、能量集中在一个较小的范围内时，显然会较为微弱 （见图1）。
图2描述一束宽度为一英里 (1.6公里) 的光束，分别以90°（垂直）和30°（倾斜）照射在地面。根据三角学，30°的正弦值是1/2，而90°的正弦值是1。因此，同样宽的光束照射在地面时，30°的光束照射到的区域是90°的两倍（如果我们假设阳光在正午从正南方照射过来，南北宽度加倍，但东西宽度不变）。结果是以30°倾斜落在地面的每平方英里接收的能量只有垂直照射区域的一半。
这是季节的示意图。无论何时，地球的南极和北极 (此处是指自转轴) 总有一处是黑暗的，而另一处是明亮的；参见极夜。
以更浅 (低平) 的角度进入的光束，将穿越的地球大气长度会超过直设的两倍以上，并且有些能量会直接反射回太空。
图3显示当自转轴背离太阳的方向时，阳光照射到地球的北半球和南半球的角度。这时北半球是冬季，而南半球是夏季。
技术性的提示
[编辑]热能是不能被太阳回收的。辐射能被地球接收，其结果是转换成地球本身的能级。不同的材料有不同的比热和传输热能的特性和型式。混凝土和沥青会缓慢的释放热能，而多数的金属会很快的释放热能。
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Windows to the Universe. Earth's Tilt Is the Reason for the Seasons! （页面存档备份，存于互联网档案馆） Retrieved on 2008-06-28.
- ^ 2.0 2.1 Khavrus, V.; Shelevytsky, I. Introduction to solar motion geometry on the basis of a simple model. Physics Education. 2010, 45 (6): 641 [2013-03-04]. Bibcode:2010PhyEd..45..641K. doi:10.1088/0031-9120/45/6/010. （原始内容存档于2016-09-16）.