La cantidad de energía del Sol que cae en cualquier punto de la Tierra depende del ángulo del Sol. Veamos por qué el ángulo del Sol es tan importante y cómo su cambio afecta el clima de la Tierra.
Para comprender cómo varias partes de la Tierra reciben menos energía, imagine sostener una linterna y apuntar directamente a un trozo de papel. La luz sale de la linterna y forma un círculo perfecto en el papel. En este punto, la energía de la linterna se concentra más en cada centímetro cuadrado en el papel. Ahora imagina inclinar el papel para que el haz de la linterna cree una gran elipse en el papel. La misma cantidad de energía sale de la linterna, pero se extiende a través de un área de papel mucho más grande. Cada centímetro cuadrado de papel recibe menos luz que antes.
Lleva esta analogía a la Tierra. Cuando el Sol está directamente arriba, como para las personas en los trópicos, la cantidad máxima de energía se absorbe por cada metro cuadrado de Tierra. Esto hace que las temperaturas aumenten. Para las latitudes polares, el Sol está en un ángulo pronunciado, por lo que la misma cantidad de energía del Sol está cayendo sobre un área mucho más grande.
Durante el verano en el horizonte norte, el Sol está en su ángulo máximo en el cielo, y obtenemos la mayor cantidad de energía. Pero en el invierno, el Sol está en un ángulo mucho más pronunciado, por lo que obtenemos menos energía del Sol. Y es por eso que experimentamos diferentes estaciones: todo está en el ángulo del Sol.
Aquí hay más información de la revista Space sobre cómo la Tierra tiene estaciones. Y Marte también tiene estaciones.
Windows on the Universe tiene una excelente descripción de esto. Aquí hay una herramienta útil que puede usar para calcular las horas de salida y puesta del sol, así como el ángulo del Sol.
Hemos grabado un episodio de Astronomy Cast sobre el Sol llamado The Sun, Spots and All.