العوامل المؤثره على كمية الطاقة الواصلة:
إن الاشعاع الشمسي الواصل لا يتوزع بشكل متساوي على سطح الارض؛ وذلك لأن الأرض كروية. وهي تدور حول الشمس بمدار شبه بيضوي أو يُدعى اهليجي، لذلك يوصل إلى المناطق الاستوائية والمدارية كمية عالية من الطاقة بينما العروض الوسطى والقطبية تستلم كميات من الطاقة أقل. وإن اختلاف التوزيع هذا يعود إلى العوامل الآتية:
- زاوية سقوط الإشعاع الشمسي: لأن الأرض تدور حول الشمس بمدار شبه دائري، كما أن محور الأرض مائل بمقدار 23.5 درجة فإن سقوط الإشعاع الشمسي وقت الظهيرة يكون عمودياً على دائرة عرض واحدة ثم تزداد الأشعة ميلاناً، كلما ابتعدنا عن دائرة العرض تلك. وفلكياً هناك مواعيد ثابتة لموقع الشمس بالنسبة إلى دائرة العرض المعنية في وقت معين من السنة.
فالشمس تكون عمودية على خط الاستواء في 21 آذار و 23 آيلول، وتكون الشمس بشكل عمودي على مدار السرطان في 21 حزيران وعلى مدار الجدي في 21 كانون الأول. فعندما تكون الشمس بشكل عمودي على خط الاستواء تكون زاوية سقوط الإشعاع 90 درجة على خط الاستواء، وبالابتعاد عن خط الاستواء شمالاً وجنوباً تقل الزاوية، حيث تتراوح زاوية السقوط للاشعة على خط الاستواء عمودية في كلا الاعتدالين الى شبه عمودية في الانقلابيين.
أمّا مدراي السرطان والجدي فتكون الشمس عمودية عليها مرة واحدة في الانقلاب الصيفي، ثم تصبح شبه عمودية في الاعتدالين ومائلة في الانقلاب الشتوي. أمّا الدائرتان الشبه قطبية فتكون الشمس في الانقلاب الصيفي مائلة عليها، وفي الاعتدالين مائلة جدا وتختفي عنهما في الانقلاب الشتوي، أمَّا في القطبان فإن أعلى ارتفاع للشمس يكون في الانقلاب الصيفي، الذي لا يتجاوز 23.5 وتختفي الشمس عن القطبين لستة أشهر. وإن هذا الاختلاف في زاوية السقوط يؤدي إلى اختلاف كمية الطاقة الواصلة إلى كل دوائر الأرض. - طول النهار: إن طول النهار يختل باختلاف دائرة العرض كذلك، كما أن ميلان المحور يؤدي إلى ظهور نهار طويل في أحد نصفي الكرة ونهار قصير في النصف الاَخر. وإن طول النهار يكون ثابتاً على خط الاستواء طول العام، كما يكون النهار 12 ساعة، حيث يطول النهار باتجاه النصف الذي تكون الشمس عليه عمودية ويقصر النهار باتجاه النصف التي تكون الشمس عنه بعيدة.
