Πώς ελέγχει η γωνία εμφάνισης την ηλιακή ακτινοβολία έντασης στην επιφάνεια;
1. Διάδοση ενέργειας:
* Υψηλότερη γωνία επίπτωσης (κοντά στην κάθετη): Όταν το φως του ήλιου χτυπά μια επιφάνεια σε υψηλότερη γωνία, η ενέργεια είναι συγκεντρωμένη σε μικρότερη περιοχή. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη ένταση. Σκεφτείτε μια δέσμη φακού - όταν λάμπει απευθείας σε μια επιφάνεια, είναι πιο φωτεινό από ό, τι όταν χτυπάει υπό γωνία.
* Κάτω γωνία επίπτωσης (πιο λοξή): Όταν το φως του ήλιου χτυπά μια επιφάνεια σε χαμηλότερη γωνία, η ίδια ποσότητα ενέργειας κατανέμεται σε μια μεγαλύτερη περιοχή. Αυτό μειώνει την ένταση. Φανταστείτε ξανά τη δέσμη φακού - το φως είναι πιο dimmer όταν χτυπά σε ευρύτερη γωνία.
2. Μήκος διαδρομής μέσω της ατμόσφαιρας:
* Υψηλότερη γωνία επίπτωσης: Το φως του ήλιου ταξιδεύει μέσα από ένα μικρότερο μονοπάτι στην ατμόσφαιρα όταν χτυπά την επιφάνεια σε υψηλότερη γωνία. Αυτό σημαίνει λιγότερη σκέδαση και απορρόφηση από ατμοσφαιρικά αέρια και σωματίδια, με αποτέλεσμα υψηλότερη ένταση να φτάνει στην επιφάνεια.
* Κάτω γωνία επίπτωσης: Το φως του ήλιου ταξιδεύει μέσα από ένα μακρύτερο μονοπάτι στην ατμόσφαιρα όταν χτυπά σε χαμηλότερη γωνία. Αυτό αυξάνει την πιθανότητα διασποράς και απορρόφησης, μειώνοντας την ένταση που φτάνει στην επιφάνεια.
3. Αποτελεσματική περιοχή:
* Υψηλότερη γωνία επίπτωσης: Η αποτελεσματική περιοχή της επιφάνειας που λαμβάνει το φως του ήλιου είναι πιο κοντά στην πραγματική περιοχή της, που σημαίνει ότι απορροφάται περισσότερη ενέργεια.
* Κάτω γωνία επίπτωσης: Η αποτελεσματική περιοχή μειώνεται επειδή το ηλιακό φως χτυπά την επιφάνεια υπό γωνία. Αυτό σημαίνει ότι η λιγότερη ενέργεια απορροφάται ανά περιοχή μονάδας.
Συνέπειες της γωνίας επίπτωσης:
* Εποχική παραλλαγή: Η γωνία εμφάνισης αλλάζει καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους λόγω της κλίσης της γης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο βιώνουμε διαφορετικές εποχές, με θερμότερα καλοκαίρια (υψηλότερη γωνία επίπτωσης) και ψυχρότερους χειμώνες (χαμηλότερη γωνία επίπτωσης).
* Παραλλαγή γεωγραφικού πλάτους: Η γωνία πρόσπτωσης επηρεάζεται επίσης από το γεωγραφικό πλάτος. Οι περιοχές κοντά στον ισημερινό λαμβάνουν πιο άμεσο ηλιακό φως (υψηλότερη γωνία επίπτωσης), ενώ οι περιοχές πιο κοντά στους πόλους λαμβάνουν πιο λοξό ηλιακό φως (χαμηλότερη γωνία επίπτωσης). Αυτό συμβάλλει στη διακύμανση του κλίματος σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.
* ώρα της ημέρας: Η γωνία εμφάνισης αλλάζει όλη την ημέρα καθώς ο ήλιος κινείται στον ουρανό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το φως του ήλιου είναι ισχυρότερο το μεσημέρι (υψηλότερη γωνία επίπτωσης) και ασθενέστερη κατά την ανατολή και το ηλιοβασίλεμα (χαμηλότερη γωνία επίπτωσης).
Συνοπτικά: Η γωνία εμφάνισης επηρεάζει σημαντικά την ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας που λαμβάνεται σε μια επιφάνεια. Οι υψηλότερες γωνίες οδηγούν σε υψηλότερη ένταση λόγω της συμπυκνωμένης ενέργειας, της βραχύτερης ατμοσφαιρικής διαδρομής και της μεγαλύτερης αποτελεσματικής περιοχής. Οι χαμηλότερες γωνίες έχουν ως αποτέλεσμα χαμηλότερη ένταση λόγω της εξάπλωσης ενέργειας, της μεγαλύτερης ατμοσφαιρικής διαδρομής και της μικρότερης αποτελεσματικής περιοχής. Αυτό το φαινόμενο διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην κατανόηση διαφόρων πτυχών του κλίματος και της ενεργειακής ισορροπίας της Γης.
