Тепловая энергия солнца и времена года   

   Теплота, накопленная в поверхностном слое Земли, частично отражается обратно в космическое пространство. Это обусловлено равновесным состоянием, которое существует на поверхности Земли, оно отражает такое же количество энергии, какое поступает на нее от внешних источников. Для более полной утилизации солнечной теплоты надо обеспечить уменьшение тех потоков энергии, которые направлены от земной поверхности. Поэтому человеку необходимо научиться собирать в аккумулировать энергию солнечного излучения. По-видимому, наиболее известным примером использования солнечной тепловой энергии является крепость Монтесума в Аризоне (700 г.). Она построена индейцами на южном склоне крутой горн из толстого самана (садобш). Ее стены благодаря хорошим теплотехническим свойствам, обеспечивающим быстрое нагревание и аккумулирование тепловой энергии, способны интенсивно поглощать солнечную теплоту и за время зимнего дня аккумулировать количество солнечной энергии, вполне достаточное для отопления помещений в ночное время. Эти помещения расположены глубоко в скалах, которые выполняют функции крыши и защищают жилище летом, когда солнце поднимается высоко. Естественная вентиляция обеспечивается люками, которые открывают для охлаждения помещений и теплоаикумулирующнх предметов.Таким образом, индейцы благодаря хорошему знанию и использованию природных возможностей создавали благоприятные бытовые условия в своих жилишах как в зимнее, так я в летнее время.

   Земной шар обращается вокруг Солнца по круговой орбите примерно за 365,25 сут, что и обусловливает возникновение годичного ритма жизни. Кроме того, Земля вращается вокруг своей оси со скоростью 1 оборот за сутки, что приводит к появлению суточного ритма. Ось вращения земною шара наклонена относительно вертикальной линии на угол, равный примерно 23.5 °, и это обусловливает постоянное изменение положения любой точки на земном шаре относительно Солнца не только в течение каждого дня, но и в течение каждого последующего часа. Наименьшее изменение характерно для точек на земной поверхности, расположенных по экватору. Эти изменения возрастают по мере передвижения в сторону Северного или Южного полюса, где они достигают максимума. В полярных районах различия во временах года наиболее заметны. Летом солнце светит, находясь высоко в небе, поэтому длительность летнего дня большая; в то же время за Полярным кругом солнце светит в течение нескольких месяцев круглые сутки. Зимой солнце расположено на небе низко и в заполярных районах совершенно не появляется на горизонте, поэтому дни там очень короткие. В течение двух дней в году 21 марта и 23 сентября, продолжительность дня и ночи одинакова везде на земном шаре, вследствие чего они называются днями весеннего и осеннего равноденствия. Температура среды весьма сильно зависит от длительности инсоляции. Это особенно ощущается в начале осени, когда теплые вечера быстро становятся прохладными, несмотря на то, что днем стоит солнечная погода. Однако прямая зависимость между длительностью инсоляции и температурой среды нарушается, поскольку в летнее время большое количество солнечной энергии аккумулируется грунтом, особенно водоемами‚ из которых осенью теплота медленно передается воздуху атмосферы, нагревая его. Весной грунт и водоемы отличаются соответственно более низкой температурой, поэтому воздух бывает холодным, несмотря на ясную и солнечную погоду.