В итоге все точки планеты за год получают одинаковое количество часов солнечного света, или есть различия?

437
2
0
9 ноября
17:41
ноябрь
2015

Ответ - да, НО если мы рассматриваем идеальный сферический шар без атмосферы, вращающийся по идеально круговой траектории.

Это можно доказать строго математически. Пусть T(n) - это количество солнечных часов в конкретный день n. Тогда, если бы Земля не вращалась вокруг Солнца - мы бы получили T(n) = 12. Из-за вращения Земли вокруг Солнца, появляется дополнительный член, с периодом 365 дней, зависящий синусоидально: T(n) = A sin(2πn/365 + B) + 12. A и B - это некие параметры, которые зависят от конкретной точки на Земле. Если теперь посчитать за год, т.е. просуммировать этот T(n) по всем n от нуля до 365, член с sin исчезнет, так как у синуса период - 365, и мы получим просто 365 * 12 = 4380 часов солнечного света в не зависимости от конкретной точки на Земле (т.е. не зависимо от A и B).

Замечательно то, что если даже взять не сферу, а эллипсоид (как есть на самом деле), то все равно получится независимо от точки. Связано это с тем, что вместо sin в случае эллипсоида там будет другая периодическая функция, которая все равно обнулится при суммировании.

Теперь если рассматривать вообще близкую к истине ситуацию, то надо учесть, что есть атмосфера, есть нервоности поверхности. Атмосфера, в частности, преломляет часть солнечного света, "продлевая день"; т.е. геометрически Солнце как бы уже зашло, но лучи от него до нас доходят. Поэтому, если учесть эти мелочи, в некоторых точках Земли, близких, например, к полюсам, Солнца будет падать больше (но под малым углом, что не будет давать земле прогреться).

2
0
ноябрь
2015

Следует уточнить, что подразумевается под количеством солнечной энергии. Если говорить только о суммарной продолжительности всех световых дней за год, то везде каждая точка на земле освещается полгода. А если говорить о поглощённой земной поверхностью энергии солнечного излучения, то эта величина варьируется не только в зависимости конкретной точки планеты.

Существует понятие солнечной постоянной, которая характеризует количество энергии от излучения, приходящейся на единицу площади без учёта атмосферы. Эта величина, хотя и называется постоянной, изменяется из-за эллиптичности земной орбиты (она на 7% больше в январе, чем в июле) и из-за колебаний солнечной активности. В более высоких широтах в течение всего года лучи солнца падают под бо́льшими углами к поверхности, лучше отражаясь обратно в космос, и проходят в больший путь в атмосфере (когда Солнце в самом центре небесной сферы, в абсолютном зените, то слой атмосферы минимален, а когда спускается к горизонту, то слой становится максимальным (отсюда цветовые эффекты рассеяния видимой части спектра, то есть голубой и красный оттенки неба)). На слой воздуха, преодолеваемый светом, влияет и высота над уровнем моря, а на количество отражаемого излучение влияет альбедо конкретной поверхности (лучше всего отражает чистый снег, а хуже всего вода). И значительно влияют на освещённость облака, что мы можем легко заметить, сравнив пасмурный и солнечный день, а облачность зависит от местности, то есть от всё той же точки пространства.

1
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта