影響地球得到太陽光亮的因素

由于運行位置的因素，地球接收到的太陽能每天都在變化。首先，地球在繞著自己的地心軸自轉，產生了一天之中的日出、正午、日落、夜晚。為便于說明，選擇一個固定的地點(比如美國的克利夫蘭)。由于地球的自轉，克利夫蘭轉到了有光照的一面，在這里也就產生了我們所說的日出。地球的自轉還使克利夫蘭的太陽從東向西運動，在日落時降到西邊的地平線以下。在日出與日落的這段時間，太陽光射線沒有出現直射克利夫蘭的情況，而是有一定角度的斜射，這樣就比直射接收到的能量少。當地球自轉到太陽正午直射克利夫蘭的時候，太陽發送到地球上的射線能量達到一天之中的最大值。如果這個時候有光伏電池進行光電能量轉化，那么它將在這段時間里產生一天之中最大的功率。相比之下，在日出或者日落時光伏電池產生的能量就小得多。

在一年之中，地球接收到的太陽能也會因其他因素的影響而發生改變。地球除了自轉，也在以365天為周期繞著太陽公轉。地球繞著太陽公轉的路徑。我們可以發現，公轉的路徑不是圓形，而是一個橢圓形。這說明，在一年之中隨著時間的改變地球與太陽的距離或遠或近。另外一個影響地球接收太陽能多少的因素就是地球地心軸的傾斜程度，角度近似為23°，但隨著地球的公轉，這個角度會在21°一25°之間變化。由于地球繞太陽一周需要一年的時間，像克利夫蘭這類在北半球的城市，夏季朝向太陽旋轉，冬季遠離太陽旋轉。雖然冬季地球的旋轉角度保持不變，但因為地球在公轉軌道的最遠端，北半球離太陽遠，導致北半球日照時間短，接收到的太陽能也較少。

12月21日被稱作冬至，它是北半球一年中日照時間最短的一天。6月21日是夏至，這一天北半球日照時間最長。3月21日是春分，日間與夜間時間幾乎相同。9月21日是秋分，同春分一樣，晝夜時間幾乎相等。

由于克利夫蘭和俄亥俄州在北半球，距離赤道3000mile，夏季日照時間長，冬季日照時間短。赤道是一條想象存在的線，位于地球的中部。

以上信息有助于理解不同月份、不同季節地球接收到的太陽能是不同的，對于選擇利用太陽能的地點，建設可以大量利用太陽能的廠站是非常有用的。
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