Dünya , atmosfer ile sürekli bir enerji dengesi sağlamaya çalışır . Dünya yüzeyine ulaşan enerjinin çoğu Güneş’ten gelir. Güneş radyasyonunun yaklaşık yüzde 44’ü görünür ışık dalga boylarındadır, ancak Güneş ayrıca kızılötesi, ultraviyole ve diğer dalga boylarını da yayar. Birlikte bakıldığında, görünür ışığın tüm dalga boyları beyaz görünür. Ancak bir prizma veya su damlacıkları, beyaz ışığı farklı dalga boylarına bölerek ayrı renkler ortaya çıkabilir.
Dış atmosfere ulaşan güneş enerjisinin en büyük enerjisi UV dalga boylarına sahiptir. Güneş radyasyonunun yalnızca yaklaşık yüzde 7’si UV dalga boylarındadır. Üç tür:
UVC: En yüksek enerjili ultraviyole, gezegenin yüzeyine hiç ulaşmaz.
UVB: ikinci en yüksek enerji, aynı zamanda çoğunlukla atmosferde durdurulur.
UVA: en düşük enerji, atmosferden yere doğru hareket eder.
Kalan güneş radyasyonu en uzun dalga boyu olan kızılötesidir. Çoğu nesne, ısı olarak hissettiğimiz kızılötesi enerji yayar. Atmosferde dolaşan güneş radyasyonunun bazı dalga boyları, çeşitli gazlar tarafından emildikleri için kaybolabilir. Ozon gelen güneş ışığından UVC’yi, çoğu UVB’yi ve bazı UVA’yı tamamen ortadan kaldırır. Oksijen, karbondioksit ve su buharı da bazı dalga boylarını filtreler.
Dünyadaki Güneş Radyasyonu
Dünya’nın şeklinin ve atmosferinin gelen güneş radyasyonu üzerindeki etkisi. Ekvator bölgeleri (b) ile karşılaştırıldığında, kutup bölgelerine (a) gelen güneş radyasyonu iki nedenden dolayı daha az yoğun: Güneş ışınımı kutuplara daha yakın bir eğik açıyla gelir, böylece enerji daha geniş bir yüzey alanına yayılır ve yoğunluk. Radyasyon, güneş radyasyonunu emen, saçan ve yansıtan atmosferde daha uzun bir mesafe kat eder.Dünyanın farklı bölgeleri farklı miktarlarda güneş radyasyonu alır. Gezegenin hangi bölümü en çok güneşe maruz kalıyor? Güneş ışınları yüzeye en doğrudan ekvatordan vurur. Farklı alanlar ayrıca farklı mevsimlerde farklı miktarlarda güneş ışığı alır. Mevsimlere ne sebep olur? Mevsimler, Dünya’nın ekseninin Güneş’e göre gösterdiği yönden kaynaklanır.
Dünya yılda bir kez Güneş’in etrafında döner ve her gün bir kez kendi dönüş ekseninde döner. Bu dönme ekseni, Güneş etrafındaki yörünge düzlemine göre 23,5 derece eğimlidir. Dönme ekseni, Kuzey Yıldızı Polaris’e dönüktür. Dünya Güneş’in etrafında dönerken, Dünya’nın ekseninin eğimi Kuzey Yıldızı ile aynı hizada kalır.
Kuzey Yarım küre Yaz
4 (astronomik) mevsimin başlangıcında kuzeyden bakıldığında ve atmosferi görmezden gelerek (bulut yok, alacakaranlık yok) Dünya. Kuzey Kutbu Güneş’e doğru eğimlidir ve Güneş’in ışınları yaz aylarında Kuzey Yarım küreye daha doğrudan vurur. 21 veya 22 Haziran yaz gündönümünde, Güneş ışınları Dünya’ya en doğrudan Yengeç Dönencesi boyunca (23,5 derece K) çarptı; yani, oradaki güneş ışınlarının geliş açısı sıfırdır (geliş açısı, gelen ışının açısının doğrudan doğruya sapmasıdır). Kuzey Yarım kürede yaz gündönümü olduğunda, Güney Yarım kürede kış gündönümüdür.
Kuzey Yarım küre Kış
Kuzey Yarımküre için kış gündönümü 21 veya 22 Aralık’ta gerçekleşir. Dünya’nın ekseninin eğimi Güneş’ten uzaklaşır. Güneşten gelen ışık daha geniş bir alana yayılır, böylece bu alan o kadar ısınmaz. Kışın daha az gündüz saatiyle, Güneş’in bölgeyi ısıtması için daha az zaman vardır. Kuzey Yarımküre’de kış olduğunda, Güney Yarım kürede yaz mevsimidir.
Ekinoks
İki gündönümünün ortasında, Güneş ışınları en çok doğrudan ekinoks adı verilen ekvatorda parlar . Gündüz ve gece saatleri ekinoksta tam olarak eşittir. Sonbahar ekinoksu 22 veya 23 Eylül’de gerçekleşir ve ilkbahar veya ilkbahar ekinoksu 21 veya 22 Mart’ta Kuzey Yarım kürede gerçekleşir.
