- § 07 -

Энергия Солнца

В солнечный день легко верится в то, что погода нашей планеты зависит от Солнца. Но ведь Солнце в равной степени вызывает и непогоду. Именно солнечная энергия лежит в основе погодных изменений земной атмосферы.

Секрет заключается в том, что Солнце нагревает неровную выпуклую поверхность Земли. На экваторе бывает жарче всего, потому что солнечные лучи падают там на Землю почти вертикально. Прохладнее всего на полюсах, где Солнце находится низко над Землей и лучи падают под углом, который и определяет количество солнечной энергии, согревающей Землю. Находясь в темной комнате, при помощи фонарика вы можете наглядно представить себе это. Посветите себе под ноги, затем скользите лучом фонарика по всей комнате. Изменился ли размер светового пятна? Каждое из таких световых пятен содержит примерно одинаковое количество энергии, но в пятне меньшего размера концентрация световой энергии увеличивается, как и в случае с солнечным светом на экваторе.


Поглощение света

Рисунок 1 — Поглощение света


Неравномерное нагревание изменяет баланс солнечной энергии в атмосфере Земли. Теплый воздух на экваторе поднимается вверх и движется в направлении полярных областей. Холодный воздух в этих местах опускается и движется к экватору. Постоянно находящийся в движении воздух рождает ветер и погоду.


Солнечный поток

Рисунок 2 — Солнечный поток



Превращение солнечной энергии в тепловую

Солнце ежеминутно обрушивается на Землю с мощностью, равной 1 400 ватт на квадратный метр. Почему же наша планета до сих пор не превратилась в пепел? Да потому, что она поглощает всего лишь ничтожно малую часть этой энергии. Разные участки земной поверхности поглощают разное количество солнечной энергии, которая падает на них.

Некоторые вещества, такие как асфальт и вода, поглощают тепло действительно хорошо, тогда как снег почти не поглощает его вообще. Поглощенное тепло возвращается в виде теплоотдачи, нагревая воздух над земной поверхностью и влияя на погоду Земли.


Поглощение тепла

Рисунок 3 — Поглощение тепла


Воздух на Земле состоит из микроскопических невидимых молекул газа. Молекулы находятся в постоянном движении. Когда воздух теплый, молекулы движутся быстрее. Теплый воздух с ослабленными молекулярными связями легкий и поднимается вверх. По этой причине воздушные шары могут летать.

Молекулы холодного воздуха движутся с меньшей скоростью. Холодный воздух плотнее теплого, и воздушный шар начинает опускаться, когда воздух в нем остывает. В атмосфере воздух ведет себя так же. Тяжелый холодный воздух опускается к Земле, создавая высокое давление. Легкий теплый воздух поднимается в небо, создавая низкое давление.


Распределение солнечного тепла

Прямые лучи Солнца на экваторе нагревают Землю лучше, чем на полюсах, где лучи падают на Землю под большим углом.

© 2017 «Материки и океаны»