La cantidad de energía térmica recibida en cualquier lugar del globo es un efecto directo del ángulo del Sol sobre el clima , ya que el ángulo en el que la luz solar incide en la Tierra varía según la ubicación, la hora del día y la estación debido a la órbita de la Tierra alrededor del Sol y la rotación de la Tierra. alrededor de su eje inclinado. El cambio estacional en el ángulo de la luz solar, causado por la inclinación del eje de la Tierra , es el mecanismo básico que da como resultado un clima más cálido en verano que en invierno. [1] [2] [3] El cambio en la duración del día es otro factor. [2][3] (Véase también temporada ).
Geometría del ángulo solar [ editar ]
Este diagrama ilustra cómo la luz solar se extiende sobre un área mayor en las regiones polares . Además de la densidad de la luz incidente, la disipación de la luz en la atmósfera es mayor cuando cae en un ángulo poco profundo.
La Figura 1 presenta un caso en el que la luz solar brilla sobre la Tierra en un ángulo más bajo (el Sol más cerca del horizonte), la energía de la luz solar se extiende sobre un área más grande y, por lo tanto, es más débil que si el Sol estuviera más alto y la energía se concentra en un área más pequeña.
La Figura 2 muestra un rayo de sol de una milla (1,6 km) de ancho que cae al suelo directamente desde arriba, y otro golpea el suelo en un ángulo de 30 °. La trigonometría nos dice que el seno de un ángulo de 30 ° es 1/2, mientras que el seno de un ángulo de 90 ° es 1. Por lo tanto, el rayo de sol que golpea el suelo en un ángulo de 30 ° esparce la misma cantidad de luz sobre el doble de área. (si imaginamos que el Sol brilla desde el sur al mediodía , el ancho norte-sur se duplica; el ancho este-oeste no). En consecuencia, la cantidad de luz que cae sobre cada milla cuadrada es solo la mitad.
Este es un diagrama de las estaciones. Independientemente de la hora del día (es decir, la Tierra rotación 's sobre su eje), el Polo Norte se oscurecerá, y el Polo Sur será iluminada; ver también invierno ártico .
La Figura 3 muestra el ángulo de la luz solar que incide en la Tierra en los hemisferios norte y sur cuando el eje norte de la Tierra está inclinado en dirección opuesta al Sol, cuando es invierno en el norte y verano en el sur.
Nota técnica [ editar ]
La energía térmica no se recibe del sol. Más bien, se recibe energía radiante y esto da como resultado un cambio en el nivel de energía de los cuerpos receptores en el dominio de la Tierra. Los diferentes materiales tienen diferentes propiedades para transmitir de vuelta la energía recibida en forma de energía térmica a diferentes velocidades.
Ver también [ editar ]
- Inclinación axial
- Declinación
- Irradiancia solar (insolación)
- Camino del sol
Referencias [ editar ]
- ^ Ventanas al Universo. ¡La inclinación de la Tierra es la razón de las estaciones! Archivado el 8 de agosto de 2007 en la Wayback Machine. Recuperado el 28 de junio de 2008.
- ↑ a b Khavrus, V .; Shelevytsky, I. (2010). "Introducción a la geometría del movimiento solar sobre la base de un modelo simple" . Educación física . 45 (6): 641. Bibcode : 2010PhyEd..45..641K . doi : 10.1088 / 0031-9120 / 45/6/010 .
- ↑ a b Khavrus, V .; Shelevytsky, I. (2012). "Geometría y física de las estaciones" . Educación física . 47 (6): 680. doi : 10.1088 / 0031-9120 / 47/6/680 .
