Mix Sans
Do hình học của ánh sáng mặt trời, ảnh hưởng của khí quyển và cân bằng năng lượng hàng ngày. Các điểm chính:
Góc nâng mặt trời và chiều dài đường đi
Vào buổi trưa, Mặt Trời ở vị trí cao hơn trên bầu trời (góc độ cao của Mặt Trời lớn hơn), do đó các tia nắng chiếu xuống mặt đất trực tiếp hơn (gần như vuông góc). Năng lượng trên mỗi đơn vị diện tích tỷ lệ thuận với cosin của góc thiên đỉnh Mặt Trời; góc càng lớn thì bức xạ càng tập trung nhiều hơn.
Khi mặt trời ở vị trí thấp (cuối buổi chiều), ánh sáng mặt trời phải đi qua một khối lượng không khí dài hơn trước khi đến mặt đất. Đường đi dài hơn làm giảm cường độ bức xạ trực tiếp do tán xạ và hấp thụ, đồng thời phân bổ cùng một lượng năng lượng mặt trời trên một diện tích bề mặt lớn hơn, do đó công suất tức thời trên mỗi mét vuông thấp hơn.
Suy giảm và tán xạ trong khí quyển
Càng đi xuyên qua nhiều tầng khí quyển hơn → sự hấp thụ ánh sáng mạnh hơn bởi các phân tử, sol khí và mây; càng nhiều ánh sáng bước sóng ngắn bị loại bỏ, để lại ánh sáng đỏ hơn, ít năng lượng hơn lúc hoàng hôn. Điều này làm giảm sự nóng lên ở mặt đất.
Quán tính nhiệt của hệ thống đất-không khí
Nhiệt độ tại một vị trí không ngay lập tức bằng với công suất bức xạ mặt trời chiếu vào. Bề mặt và không khí gần bề mặt tích trữ nhiệt. Sau khi mặt trời mọc, năng lượng mặt trời hấp thụ tích tụ cho đến khi lượng nhiệt mất đi (bức xạ ra ngoài không gian, đối lưu, dẫn nhiệt và bay hơi) cân bằng với lượng bức xạ mặt trời chiếu vào. Sự cân bằng này thường xảy ra vài giờ sau khi lượng bức xạ mặt trời đạt đỉnh, vì vậy thời điểm nóng nhất trong ngày thường là giữa đến cuối buổi chiều, chứ không chính xác là vào giữa trưa.
Trong nhiều trường hợp trời quang đãng, nhiệt độ cao nhất gần bề mặt thường xảy ra sau giữa trưa; nhưng vào cuối buổi chiều, khi bức xạ mặt trời chiếu xuống giảm dần, lượng bức xạ mất đi vượt quá lượng bức xạ nhận được và nhiệt độ giảm xuống.
Các yếu tố địa phương ảnh hưởng đến thời gian và cường độ.
Loại bề mặt (đất, thảm thực vật, nước, vật liệu đô thị) ảnh hưởng đến tốc độ hấp thụ và giải phóng nhiệt.
Gió, độ ẩm, độ che phủ của mây và độ ẩm mặt đất làm thay đổi quá trình làm mát do bay hơi và đối lưu, làm thay đổi chu kỳ nhiệt độ hàng ngày.
Địa hình và bóng râm có thể ảnh hưởng đến thời điểm và vị trí ánh nắng mặt trời làm nóng bề mặt.
Tóm tắt: Ánh sáng mặt trời vào buổi trưa mạnh hơn do góc nâng của mặt trời cao hơn và quãng đường truyền qua khí quyển ngắn hơn, do đó lượng nhiệt tỏa ra trên mỗi đơn vị diện tích lớn hơn. Nhiệt độ phản ánh cả bức xạ tức thời và sự gia nhiệt và làm mát tích hợp của hệ thống bề mặt-không khí, vì vậy thời điểm nóng nhất trong ngày thường trùng với giai đoạn có bức xạ mặt trời mạnh nhất và sau đó giảm dần khi bức xạ mặt trời giảm dần về phía hoàng hôn.
