Дневник погоды в Петербурге (spb_weather) wrote,
Дневник погоды в Петербурге
spb_weather

Category:

Где лучше всего греться на солнышке?

Казалось бы, ответ очевиден: чем ближе к экватору, тем солнца должно быть больше, а чем ближе к полюсам - меньше. Однако, оказалось, что всё не так просто. Ещё когда я учился в школе, я написал программку, которая считала высоту солнца над горизонтом в любой точке Земли в любой момент времени. А в 2009 году я решил, немного доработав эту программу, посчитать, сколько солнечной энергии получает за сутки земная поверхность, в зависимости от времени года и широты. Для этого нужно было всего лишь посчитать интеграл от синуса высоты солнца над горизонтом за сутки. С помощью программы приближённо посчитать интеграл просто: достаточно разбить сутки на достаточно маленькие промежутки времени (например, минуты), в течение которых высота солнца может считаться постоянной, и затем сложить площади полученных прямоугольников. Ну а почему именно синус - думаю, очевидно: если лучи падают на поверхность под углом, то их плотность зависит именно от синуса угла наклона лучей к поверхности.

Конечно, этот метод давал бы относительно точные результаты только если бы Земля была абсолютно чёрным телом без атмосферы. На практике и атмосфера что-то отражает, и земная поверхность. Но в первом приближении эти вычисления дают ответы на некоторые вопросы.



Что мы видим из этой таблички? Первый удивительный факт: больше всего солнце греет землю на полюсе в день солнцестояния. Так как в этот день солнце там находится круглосуточно над горизонтом на высоте 23.5 градуса, то результат просто равен синусу этого угла - 39.7%. На экваторе этот показатель значительно меньше...

Почему же в Арктике всё-таки холоднее, чем на экваторе? Потому, что лето, к сожалению, не вечно. Уже в июле солнце опускается всего на 3-4 градуса, и этого становится достаточно, чтобы пальма первенства перешла к 30-й широте. Ну а с сентября больше всего солнце греет на экваторе (точнее, даже широты южного полушария). И если посчитать среднее количество энергии за год, то результат будет именно таким, как и ожидалось: экватор получает энергии за год более чем в 2 раза больше, чем полюс, за счёт того, что на полюсе солнца полгода просто нет.

Ну а за короткое лето Арктика просто не успевает прогреться, так как вся энергия уходит на растопление льда и нагрев холодной воды. Кроме того, в реальности всё ещё хуже, чем в табличке, поскольку белый лёд отражает большую часть энергии и плохо нагревается. То же самое относится и к облакам. Именно из-за них Арктика нагревается ещё хуже, а жарче всего на планете не на экваторе, а в области тропических пустынь, где нет облаков.

Если же льды Арктики растают, то это улучшит радиационный баланс, что, в свою очередь, приведёт ещё к большему потеплению в регионе. Сложно сказать, какая при этом будет циркуляция, но, скорее всего, летом на нашей широте тогда будет очень жарко, а зима будет напоминать прошлогоднюю.
Tags: Ликбез
Subscribe
promo spb_weather october 16, 2015 12:55 11
Buy for 10 tokens
В этом посте я постараюсь расшифровать некоторые сокращения и объяснить термины, часто используемые в этом журнале. Общностью придётся пожертвовать ради краткости и понятности. Везде подразумевается, что дело происходит в окрестностях Санкт-Петербурга, или, по крайней мере, на севере Европы :) Всё…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment