- Hệ thống xích đạo, trong đó có một toạ độ là xích vĩ, một tọa độ là góc giờ.
3.2.1. Sự di chuyển của trái đất trong năm (sự dài ngắn của mùa)
ngắn của mùa)
Điểm quan trọng của khí hậu mặt trời là sự dài, ngắn của mùa. Trong thiên văn căn cứ vào hoàng kinh λ của mặt trời để phân chia các mùa. Từ xuân phân (λ= 00) đến hạ chí (λ= 900) là mùa
xuân, từ hạ chí đến thu phân (λ= 1800) là mùa hạ, từ thu phân đến đông chí (λ= 2700) là mùa thu, từ đông chí đến xuân phân là mùa đông.
Trong thời gian một năm thì quả đất quay quanh mặt trời (Hình 2.3) theo một quỹ đạo elíp T'T" mặt trời ở trên điểm (S). Mặt phẳng của elíp là mặt phẳng của quỹ đạo trái đất đƣợc lập vào năm 1974 với góc ε= 23026'34'' nghiêng so với mặt phẳng xích đạo trái đất (vòng xích đạo). Khi chuyển động theo elíp, ngƣời quan sát sẽ thấy mặt phẳng quỹ đạo cắt ngang mặt phẳng xích đạo trái đất đƣờng giao tuyến ' tƣơng ứng vào các ngày 21/3 lúc đó trái đất ở vị trí ' và ngày 23/9, trái đất ở vị trí .
3938 38
Nếu ngƣời quan sát ở xích đạo (θ = 0) thì theo (3.2): cos cos cos sinh (3.7)
Nhƣ vậy trong thời gian xuân, thu phân thì độ cao mặt trời lúc giữa trƣa trên xích đạo là (sinh = cosξ = 1); h = 900(tức là ánh sáng mặt trời đúng từ phía trên tới), vĩ độ càng cao thì độ cao mặt trời lúc giữa trƣa càng thấp; ở hai cực bằng 00 (mặt trời xuất hiện đúng ở trên đƣờng chân trời).
Cho nên nếu nhƣ mặt trời quanh năm đều ở trên mặt phẳng xích đạo nhƣ trƣờng hợp xuân thu phân thì sự biến đổi của độ cao mặt trời theo vĩ độ rất đơn giản (vị trí ngƣời quan sát). Độ dài ngắn của ngày đêm sẽ không thay đổi theo mùa (mặt trời ở chính Đông và lặn ở chính Tây, lúc đó bất cứ ở vĩ độ nào, ngày, đêm dài bằng nhau, đều bằng 12 giờ), sự phân bố của bức xạ mặt trời cũng rất đơn giản.
Thực tế trái đất nghiêng đối với mặt phẳng xích đạo khoảng
66030', giữa mặt phẳng quỹ đạo trái đất và mặt phẳng xích đạo hợp
thành góc = 23027' (nghiêng 231/2) cho nên trong một năm, độ cao mặt trời và độ dài ngày luôn luôn biến đổi, phân bố của bức xạ nhiệt cũng trở nên phức tạp.
Về mùa hè, trên các vĩ độ Bắc, cách càng xa xích đạo thì >
0, cosω0 < 0 (theo 3.3) và tăng theo giá trị tuyệt đối (ω0> π/2) và ngày sẽ dài hơn (đêm)
theo (3.4): 864009s 12h 2 2 0 0
Vào ngày "Hạ chí", khi δ = 23027', trên vĩ độ θ = 66033' N
(gọi là trên vùng cực) thì cosω0 = -1 (theo (2.3) và ω0 = π mặt trời sẽ không lặn (t0 = 24h). Còn ở phía Bắc cực θ > 66033' N thì
mặt trời cũng không lặn, tiếp tục "ngày cực" khi nào còn thoả mãn
bất đẳng thức
1 hay 900
tg
tg
Ngƣợc lại, ở Nam bán cầu (θ< 00) "đêm cực" ởNam bán cầu tại vùng thoả mãn điều kiện δ > θ+ 900.
Đối với trƣờng hợp δ< 0 tức mùa hè ở Nam bán cầu (ngày Đông chí) sẽ ngƣợc lại.
Nhƣ vậy gần Bắc cực, trong nửa năm mùa hè ở vĩ độ: θ>
66033' + δ trong một ngày, mặt trời đều ở trên đƣờng chân trời nên ngày mặt trời bằng 24 giờ.
Gần Nam cực ở vĩ độ θ < -66033' - δ trong một ngày, mặt trời đều ở dƣới đƣờng chân trời nên ngày mặt trời bằng không (đêm cực). Trong nửa năm mùa đông thì ngƣợc lại.
3.2. Sự di chuyển của trái đất và phân bố nhiệt năng của mặt trời trên bề mặt trái đất trong điều kiện của mặt trời trên bề mặt trái đất trong điều kiện không có khí quyển
Tính tổng năng lƣợng mặt trời trên bề mặt trái đất theo đơn vị
1m2trong cả ngày đêm hay thời gian nào đó của năm, khi cho rằng khí quyển không có một sự giảm năng lƣợng (hấp thụ) nào cả.
3.2.1. Sự di chuyển của trái đất trong năm (sự dài ngắn của mùa) ngắn của mùa)
Điểm quan trọng của khí hậu mặt trời là sự dài, ngắn của mùa. Trong thiên văn căn cứ vào hoàng kinh λ của mặt trời để phân chia các mùa. Từ xuân phân (λ= 00) đến hạ chí (λ= 900) là mùa
xuân, từ hạ chí đến thu phân (λ= 1800) là mùa hạ, từ thu phân đến đông chí (λ= 2700) là mùa thu, từ đông chí đến xuân phân là mùa đông.
Trong thời gian một năm thì quả đất quay quanh mặt trời (Hình 2.3) theo một quỹ đạo elíp T'T" mặt trời ở trên điểm (S). Mặt phẳng của elíp là mặt phẳng của quỹ đạo trái đất đƣợc lập vào năm 1974 với góc ε= 23026'34'' nghiêng so với mặt phẳng xích đạo trái đất (vòng xích đạo). Khi chuyển động theo elíp, ngƣời quan sát sẽ thấy mặt phẳng quỹ đạo cắt ngang mặt phẳng xích đạo trái đất đƣờng giao tuyến ' tƣơng ứng vào các ngày 21/3 lúc đó trái đất ở vị trí ' và ngày 23/9, trái đất ở vị trí .
3938 38