太阳角度对气候的影响

✍ dations ◷ 2025-05-19 18:40:45 #气候,季节,大气辐射

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。日长的变化是另一个因素 (参见季节)。

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。

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。

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。

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