- Hệ thống xớch đạo, trong đú cú một toạ độ là xớch vĩ, một tọa độ là gúc giờ.
3.2.1. Sự di chuyển của trỏi đất trong năm (sự dài ngắn của mựa)
ngắn của mựa)
Điểm quan trọng của khớ hậu mặt trời là sự dài, ngắn của mựa. Trong thiờn văn căn cứ vào hoàng kinh λ của mặt trời để phõn chia cỏc mựa. Từ xuõn phõn (λ= 00) đến hạ chớ (λ= 900) là mựa
xuõn, từ hạ chớ đến thu phõn (λ= 1800) là mựa hạ, từ thu phõn đến đụng chớ (λ= 2700) là mựa thu, từ đụng chớ đến xuõn phõn là mựa đụng.
Trong thời gian một năm thỡ quả đất quay quanh mặt trời (Hỡnh 2.3) theo một quỹ đạo elớp T'T" mặt trời ở trờn điểm (S). Mặt phẳng của elớp là mặt phẳng của quỹ đạo trỏi đất đƣợc lập vào năm 1974 với gúc ε= 23026'34'' nghiờng so với mặt phẳng xớch đạo trỏi đất (vũng xớch đạo). Khi chuyển động theo elớp, ngƣời quan sỏt sẽ thấy mặt phẳng quỹ đạo cắt ngang mặt phẳng xớch đạo trỏi đất đƣờng giao tuyến ' tƣơng ứng vào cỏc ngày 21/3 lỳc đú trỏi đất ở vị trớ ' và ngày 23/9, trỏi đất ở vị trớ .
3938 38
Nếu ngƣời quan sỏt ở xớch đạo (θ = 0) thỡ theo (3.2): cos cos cos sinh (3.7)
Nhƣ vậy trong thời gian xuõn, thu phõn thỡ độ cao mặt trời lỳc giữa trƣa trờn xớch đạo là (sinh = cosξ = 1); h = 900(tức là ỏnh sỏng mặt trời đỳng từ phớa trờn tới), vĩ độ càng cao thỡ độ cao mặt trời lỳc giữa trƣa càng thấp; ở hai cực bằng 00 (mặt trời xuất hiện đỳng ở trờn đƣờng chõn trời).
Cho nờn nếu nhƣ mặt trời quanh năm đều ở trờn mặt phẳng xớch đạo nhƣ trƣờng hợp xuõn thu phõn thỡ sự biến đổi của độ cao mặt trời theo vĩ độ rất đơn giản (vị trớ ngƣời quan sỏt). Độ dài ngắn của ngày đờm sẽ khụng thay đổi theo mựa (mặt trời ở chớnh Đụng và lặn ở chớnh Tõy, lỳc đú bất cứ ở vĩ độ nào, ngày, đờm dài bằng nhau, đều bằng 12 giờ), sự phõn bố của bức xạ mặt trời cũng rất đơn giản.
Thực tế trỏi đất nghiờng đối với mặt phẳng xớch đạo khoảng
66030', giữa mặt phẳng quỹ đạo trỏi đất và mặt phẳng xớch đạo hợp
thành gúc = 23027' (nghiờng 231/2) cho nờn trong một năm, độ cao mặt trời và độ dài ngày luụn luụn biến đổi, phõn bố của bức xạ nhiệt cũng trở nờn phức tạp.
Về mựa hố, trờn cỏc vĩ độ Bắc, cỏch càng xa xớch đạo thỡ >
0, cosω0 < 0 (theo 3.3) và tăng theo giỏ trị tuyệt đối (ω0> π/2) và ngày sẽ dài hơn (đờm)
theo (3.4): 864009s 12h 2 2 0 0
Vào ngày "Hạ chớ", khi δ = 23027', trờn vĩ độ θ = 66033' N
(gọi là trờn vựng cực) thỡ cosω0 = -1 (theo (2.3) và ω0 = π mặt trời sẽ khụng lặn (t0 = 24h). Cũn ở phớa Bắc cực θ > 66033' N thỡ
mặt trời cũng khụng lặn, tiếp tục "ngày cực" khi nào cũn thoả món
bất đẳng thức
1 hay 900
tg
tg
Ngƣợc lại, ở Nam bỏn cầu (θ< 00) "đờm cực" ởNam bỏn cầu tại vựng thoả món điều kiện δ > θ+ 900.
Đối với trƣờng hợp δ< 0 tức mựa hố ở Nam bỏn cầu (ngày Đụng chớ) sẽ ngƣợc lại.
Nhƣ vậy gần Bắc cực, trong nửa năm mựa hố ở vĩ độ: θ>
66033' + δ trong một ngày, mặt trời đều ở trờn đƣờng chõn trời nờn ngày mặt trời bằng 24 giờ.
Gần Nam cực ở vĩ độ θ < -66033' - δ trong một ngày, mặt trời đều ở dƣới đƣờng chõn trời nờn ngày mặt trời bằng khụng (đờm cực). Trong nửa năm mựa đụng thỡ ngƣợc lại.
3.2. Sự di chuyển của trỏi đất và phõn bố nhiệt năng của mặt trời trờn bề mặt trỏi đất trong điều kiện của mặt trời trờn bề mặt trỏi đất trong điều kiện khụng cú khớ quyển
Tớnh tổng năng lƣợng mặt trời trờn bề mặt trỏi đất theo đơn vị
1m2trong cả ngày đờm hay thời gian nào đú của năm, khi cho rằng khớ quyển khụng cú một sự giảm năng lƣợng (hấp thụ) nào cả.
3.2.1. Sự di chuyển của trỏi đất trong năm (sự dài ngắn của mựa) ngắn của mựa)
Điểm quan trọng của khớ hậu mặt trời là sự dài, ngắn của mựa. Trong thiờn văn căn cứ vào hoàng kinh λ của mặt trời để phõn chia cỏc mựa. Từ xuõn phõn (λ= 00) đến hạ chớ (λ= 900) là mựa
xuõn, từ hạ chớ đến thu phõn (λ= 1800) là mựa hạ, từ thu phõn đến đụng chớ (λ= 2700) là mựa thu, từ đụng chớ đến xuõn phõn là mựa đụng.
Trong thời gian một năm thỡ quả đất quay quanh mặt trời (Hỡnh 2.3) theo một quỹ đạo elớp T'T" mặt trời ở trờn điểm (S). Mặt phẳng của elớp là mặt phẳng của quỹ đạo trỏi đất đƣợc lập vào năm 1974 với gúc ε= 23026'34'' nghiờng so với mặt phẳng xớch đạo trỏi đất (vũng xớch đạo). Khi chuyển động theo elớp, ngƣời quan sỏt sẽ thấy mặt phẳng quỹ đạo cắt ngang mặt phẳng xớch đạo trỏi đất đƣờng giao tuyến ' tƣơng ứng vào cỏc ngày 21/3 lỳc đú trỏi đất ở vị trớ ' và ngày 23/9, trỏi đất ở vị trớ .
3938 38
T' S T” ' 21/3 22/6 22/12 23/9
Hỡnh 3.3 : Quỹ đạo trỏi đất
λ: Kinh độ nhỡn thẳng của mặt trời (hoàng kinh) π: Kinh độ của điểm cận địa (cận điểm)
Nhƣ vậy, ngày 21/3 trỏi đất ở vị trớ ' thỡ giao tuyến trựng với đƣờng thẳng qua tõm mặt trời và trỏi đất, điểm gần mặt trời nhất trờn trỏi đất nằm trờn vũng xớch đạo (ngày đú gọi là ngày xuõn
phõn (21/3)). Sau ngày đú, điểm này dịch dần lờn phớa Bắc và đến ngày 22/6 đƣờng giao tuyến vuụng gúc với đƣờng thẳng qua tõm của mặt trời và trỏi đất, điểm gần mặt trời nhất trờn trỏi đất thuộc vũng cung δ = 23027'N của Bắc bỏn cầu, gọi là ngày hạ chớ (22/6). Tiếp đú, theo sự di chuyển của trỏi đất, điểm gần mặt trời nhất lựi dần về xớch đạo và đến ngày 23/9 nằm trờn vũng cung xớch đạo (δ =
00) gọi là ngày thu phõn (23/9). Tiếp tục di chuyển về phớa Nam bỏn cầu, điểm gần nhất nằm trờn vũng cung δ = 23027'S gọi là ngày đụng chớ (22/12). Hành trỡnh tiếp tục của trỏi đất thỡ điểm gần nhất lại di chuyển ngƣợc lại phớa xớch đạo (δ = 0) vào ngày xuõn phõn (21/3) vừa trũn một năm trỏi đất đi hết elớp quỹ đạo trỏi đất.