La cantidad de energía térmica recibida en cualquier lugar del mundo es un efecto directo del ángulo del Sol sobre el clima , ya que el ángulo con el que la luz solar incide sobre la Tierra varía según el lugar, 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 resulta en un clima más cálido en verano que en invierno. [1] [2] [3] El cambio en la duración del día es otro factor. [2] [3]
La Figura 1 presenta un caso en el que la luz del sol brilla sobre la Tierra en un ángulo más bajo (el Sol más cerca del horizonte), la energía de la luz del sol se distribuye sobre un área más grande y, por lo tanto, es más débil que si el Sol estuviera más alto y la energía estuviera concentrada. en un área más pequeña.
La Figura 2 muestra un rayo de sol de 1,6 km (una milla) de ancho que cae al suelo directamente desde arriba, y otro que 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 incide sobre el suelo en un ángulo de 30° difunde la misma cantidad de luz en el doble de área. (si imaginamos el Sol brillando 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 sólo la mitad.
La Figura 3 muestra el ángulo de la luz solar que incide sobre 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.
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. Diferentes materiales tienen diferentes propiedades para transmitir la energía recibida en forma de energía térmica a diferentes velocidades.