Чому прямі промені дають більше тепла від Сонця, ніж косі?

Мені цікаво, саме те, чому при однакових умовах промені через різного кута дають дають менше/більше тепла.

Тому що поперечний переріз пучка паралельних променів має меншу площу, ніж перетин під будь-яким іншим кутом. Відповідно, один і той же пучок прямих променів падає на маленьку поверхню і їх енергія припадає тільки на неї. А точно той же пучок, що падає під непрямим кутом освітить більшу площу і на одиницю цієї площі доведеться менше енергії, ніж на одиницю площі поперечного перерізу. У загальному випадку, щільність енергії на одиницю площі буде пропорційна синусу кута падіння (кута між променями і поверхнею), як вам вже сказали в коментарях.

Про вплив атмосфери теж вірно сказали в коментарях: чим більше шлях променів через атмосферу (наприклад, при сході або заході Сонця), тим сильніше їх поглинання і розсіяння в цій самій атмосфері. Максимум енергії на одиницю горизонтальної поверхні доведеться в момент, коли Сонце в зеніті (і синус близький до 1 і атмосфера впливає мінімально). Для похилій поверхні оптимальний кут падіння буде близький до нормалі (перпендикуляру) до поверхні (через синуса), але трохи відрізнятися (через вплив втрат і розсіювання сонячних променів в атмосфері).



ЩЕ ПОЧИТАТИ