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影响地球得到太阳光亮的因素

由于运行位置的因素,地球接收到的太阳能天天都在变化。首先,地球在绕着本身的地心轴自转,产生了一天之中的日出、正午、日落、夜晚。为便于说明,选择一个固定的地点(比如美国的克利夫兰)。由于地球的自转,克利夫兰转到了有光照的一面,在这里也就产生了我们所说的日出。地球的自转还使克利夫兰的太阳从东向西运动,在日落时降到西边的地平线以下。在日出与日落的这段时间,太阳光射线没有呈现直射克利夫兰的情况,而是有必然角度的斜射,这样就比直射接收到的能量少。本地球自转到太阳正午直射克利夫兰的时候,太阳发送到地球上的射线能量达到一天之中的最大值。假如这个时候有光伏电池进行光电能量转化,那么它将在这段时间里产生一天之中最大的功率。比拟之下,在日出或者日落时光伏电池产生的能量就小得多。
在一年之中,地球接收到的太阳能也会因其他因素的影响而发生改变。地球除了自转,也在以365天为周期绕着太阳公转。地球绕着太阳公转的路径。我们可以发现,公转的路径不是圆形,而是一个椭圆形。这说明,在一年之中随着时间的改变地球与太阳的距离或远或近。别的一个影响地球接收太阳能多少的因素就是地球地心轴的倾斜程度,角度近似为23°,但随着地球的公转,这个角度会在21°一25°之间变化。由于地球绕太阳一周需要一年的时间,像克利夫兰这类在北半球的城市,夏季朝向太阳旋转,冬季远离太阳旋转。虽然冬季地球的旋转角度保持不变,但因为地球在公转轨道的最远端,北半球离太阳远,导致北半球日照时间短,接收到的太阳能也较少。
12月21日被称作冬至,它是北半球一年中日照时间最短的一天。6月21日是夏至,这一天北半球日照时间最长。3月21日是春分,日间与夜间时间几乎不异。9月21日是秋分,同春分一样,昼夜时间几乎相等。
由于克利夫兰和俄亥俄州在北半球,距离赤道3000mile,夏季日照时间长,冬季日照时间短。赤道是一条想象存在的线,位于地球的中部。
以上信息有助于理解不同月份、不同季节地球接收到的太阳能是不同的,对于选择操作太阳能的地点,建设可以大量操作太阳能的厂站长短常有用的。
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