5125071667

Kształt Ziemi, jej obrót wokół własnej osi i ruch po orbicie okołosłonecznej są czynnikami decydującymi o kształtowaniu się wielu zjawisk na powierzchni Ziemi i w jej atmosferze. Będzie o tym mowa w dalszej części skryptu.

2.2. Kształt Ziemi i jego znaczenie

Uwzględniając znaczną odległość Ziemi od Słońca, można przyjąć, że promienie słoneczne dochodzące do powierzchni Ziemi są względem siebie równoległe. Rozpatrując promienie słoneczne na powierzchni Ziemi, definiuje się kąt padania jako kąt między kierunkiem padania promieni a normalną do powierzchni w punkcie padania. W danym punkcie powierzchni poziomej jest on równy odległości zenitalnej Słońca.

Jeśli wiązka światła słonecznego pada na powierzchnię płaską, to kąt padania promieni przy danej wysokości Słońca jest stały w każdym punkcie tej powierzchni. Ponieważ jednak powierzchnia Ziemi jest kulista, kąt padania promieni słonecznych zależy od szerokości geograficznej i najmniejsze wartości średnie osiąga w szerokościach międzyzwrotni-kowych (kierunek padania promieni zbliżony do pionu), a największe w szerokościach podbiegunowych (kierunek padania zbliżony do poziomu), rys. 2. la.

Rys. 2.1. Zmiany kąta padania i drogi promieni Słońca w atmosferze w zależności od: a) szerokości geograficznej, b) wysokości Słońca (Holec, Tymański, 1973)

Kulisty kształt Ziemi powoduje również zmienną długość drogi promieni słonecznych w atmosferze. Przy danej wysokości Słońca najdłuższą drogę promienie słoneczne przechodzą w wysokich szerokościach geograficznych. W ciągu doby natomiast, w miarę wzrostu wysokości Słońca na każdej szerokości geograficznej, ich droga maleje (rys. 2.Ib). Ze względu na to, że w miarę zwiększania się długości drogi promieni w atmosferze słabnie ich energia, a nagrzewanie powierzchni Ziemi maleje ze wzrostem kąta padania promieni, obszary wyższych szerokości geograficznych otrzymują znacznie mniej energii słonecznej niż strefa międzyzwrotnikowa.