Solar Energy Vs. Breddegrad

Jordens klimasystem er ekstremt komplekst, og det er bestemt av en rekke faktorer, inkludert absorptivity og klimagasser. En annen faktor å bestemme jordas temperatur er solstråling. Gjennom året mottar jordkloden varierende mengder av solstråling, og ulike deler av kloden motta ulike mengder stråling.

Solar Radiation og Jorden

I gjennomsnitt mottar jordkloden rundt 1366 watt per kvadratmeter av solstråling hver dag. Imidlertid er en rekke faktorer som avgjør hvor mye solstråling Jorden er faktisk mottar på et bestemt tidspunkt. Formen av sin bane rundt sola ligner en oval, snarere enn en sirkel. Dette betyr at i løpet av året, er jordas avstand fra sola i stadig endring. Ved perihel, er jorden nærmest solen. På aphelion, solen er lengst fra solen. Ved perihel, er jorden ca 5.986.760 kilometer (3,720,000 miles) nærmere solen enn under aphelion. Jorden, som en helhet, får mest solstråling i løpet av perihel, og den får minst mulig under aphelion.

Solar Radiation og høye breddegrader

Under den nordlige halvkule er sommer, får Nordpolen mest solstråling på jorden. I løpet av januar og desember, men den sørlige halvkule opplever sommeren, og det motsatte skjer. I løpet av de toppene i sommer og vinter, får Nordpolen 1,264 watt og 0 watt per kvadratmeter av solenergi per dag, henholdsvis. I løpet av vintersolverv og sommersolverv på Sydpolen, derimot, utgjør solstråling til 0 watt og 1351 watt per dag, henholdsvis. I løpet av de jevndøgn, ingen solstråling hodet når enten pol. Ved polene, solen krysser eneste horisonten to ganger i året. Under den nordlige halvkule vårjevndøgn begynner Sydpolen vinteren og solen forsvinner fra himmelen helt. Det trenger ikke gå tilbake til den nordlige halvkule høsten jevndøgn. Det motsatte skjer på Nordpolen.

Solar Radiation og Equator

Under jevndøgn, er solen direkte over ekvator, og ekvator mottar den mest solstråling. Likevel, aldri mottar ekvator så mye solstråling som polene gjøre under sine respektive somre. Faktisk, solstråling ved ekvator er nesten konstant gjennom hele året. I himmelen, solens vinkel mot bakken varierer bare med ca 47 grader hele året. Under den nordlige halvkule er sommer, vinkelen på sola på himmelen til jorden er bare 23,5 grader i nord. Under den nordlige halvkule er sommersolverv, mottar ekvator ca 920 watt per kvadratmeter per dag. I løpet av de jevndøgn, mottar ekvator, i gjennomsnitt 1,038 watt. Under den nordlige halvkule er vintersolverv, men mottar ekvator ca 984 watt. Hver dag i året, får ekvator 12 timer med sollys.

Solar Radiation på Middle Latitudes

Solen står rett over hodet på Tropic of Cancer og Tropic of Capricorn under den nordlige halvkule er sommer og den sørlige halvkule er sommer, henholdsvis. Krepsens ligger på 23,5 grader nord, mens Tropic of Capricorn er på 23,5 grader sør. Under den sørlige halvkule er sommer, er denne vinkelen 23,5 grader også, men sola er i den sørlige himmelen. Den midterste breddegrader oppleve et lignende mønster som sin halvkule poler, men ikke på langt nær den samme ekstreme. I løpet av sommersolverv, når solen er på det høyeste punktet på himmelen, er de midtre breddegrader opplever de mest solstråling. Men i løpet av vintersolverv, er de midtre breddegrader motta minst mulig stråling. Soling varierer fra et lavt på 9,2 timer i løpet av vintersolverv på den nordlige halvkule til en dag lengde på 14,8 timer i løpet av sommer solstices av begge halvkuler. På 40 grader nordlig bredde, gir solen 1,165 watt per kvadratmeter i løpet av den nordlige halvkule sommersolverv, 795 watt under jevndøgn, og 376 watt under den nordlige halvkule sommersolverv. Under den nordlige halvkule sommersolverv, mottar -40 grader bredde 352 watt. Den mottar 795 watt i løpet av sommerjevndøgn og 1245 watt under den nordlige halvkule vinter jevndøgn.