Solvinkelen sin effekt på klima

Vinkelen som sollyset treffer jorda med varierer frå stad til stad, tid på dagen og med årstidene. Dette er ein viktig faktor for kor mykje varmeenergi ein stad på jorda kan motta. Hellinga av jordaksen fører til årstidsvariasjonane og er hovudårsaka til at det er varmare vêr om sommaren enn om vinteren (sjå figur 1).

Figur 1
Ein figur over årstider. Nordpolen har her mørketid, medan Sørpolen har midnattssol.

Solvinkelen sin geometri

Når sollyset skin på jorda med ein lågare vinkel (er nærare horisonten) blir energien frå lyset spreidd utover eit større område, og lyset er derfor svakare enn når sola står høgt på himmelen og energien blir konsentrert på eit mindre område (sjå figur 2).

Figur 1 viser vinkelen sollyset treffer jorda med på nordlege og sørlege halvkule når jorda sin nordlege akse heller bort frå sola. Altså når det er vinter i nord og sommar i sør.

Figur 2 viser ei kilometer brei solstråle som treffer bakken rett ovanfrå, og ei anna, like brei, solstråle som treffer bakken med ein vinkel på 30°. Trigonometrien fortel oss at sinus til 30° er 1/2, medan sinus til 90° er 1. Derfor vil solstrålane som treffer bakken med ein vinkel på 30° bli spreidd over eit dobbelt så stort område.

Solstrålane som har lågare vinkel må i tillegg gå dobbelt så langt gjennom jordatmosfæren, som reflekterer noko av energien tilbake samtidig som det er større sjans for at sollyset blir spreidd av partiklar i atmosfæren.