Проф. Мушкетов говорит, что теплота, доставляемая на Землю солнечными лучами, распределяется весьма неравномерно на земной поверхности в зависимости от астрономических и физических условий.
Прежде всего распределение ее зависит от положения Земли относительно Солнца, именно от расстояния Земли от Солнца, синуса угла падения солнечных лучей на Землю и продолжительности дня, т. е. времени, когда Солнце над горизонтом. В течение короткого времени всего более получается тепла от Солнца между тропиками в те дни, когда солнечные лучи падают отвесно на Землю в полдень. Но вследствие краткости дня между тропиками самое большое количество тепла в сутки получается на полюсах в дни летнего солнцестояния каждого полушария, так как в эти дни Солнце находится над горизонтом целые сутки и его лучи падают под углом почти в 23°5′. Так как в нашу зиму (в январе) Земля находится всего ближе от Солнца, то всего более тепла в одни сутки получает Южный полюс.
Исходя из указанного положения, что количество теплоты, получаемое в сутки данной местностью, зависит от среднего синуса угловых высот Солнца над горизонтом (угол падения лучей), размера видимого солнечного диска (расстояние от Земли до Солнца) и продолжительности пребывания Солнца над горизонтом, и допуская, что изменение высоты Солнца как до, так и после полудня происходит равномерно, что хотя и не совсем точно, но недалеко от истины, мною вычислена нижеследующая таблица (табл. 1) количества тепла, получаемого в сутки полюсами и точками экватора и параллелей 15, 30, 45, 60 и 75° обоих полушарий, приняв за 100 единиц тепла количество его, получаемого точкой экватора при склонении Солнца — 0°, т. е. в дни равноденствий.
Аргументами таблицы служат параллели через каждые 15° от полюса до полюса и склонение Солнца через каждый 1°. Против каждого склонения показаны даты года, когда данное склонение имеет место. Последний столбец «Число дней» дает число дней в году, когда данное склонение с точностью до целых градусов имеет место. Искомым в таблице является количество тепла в сутки, получаемое точкой в данной широте, принимая за единицу тепла, как уже сказано, одну сотую того количества тепла, которое получает точка экватора в дни равноденствий. Вся таблица составлена при помощи альманаха 1928 г. (Последнее обстоятельство, к сожалению, но другого альманаха я в Кобе найти не мог.)
Из табл. 1 мною вычислена еще одна (табл. 2).
Из этих таблиц мы можем сделать следующие выводы.
В теплое время года полюса получают очень много солнечного тепла, причем в самые жаркие дни в 1,5 раза больше, чем в те же дни экватор: за четыре наиболее теплых месяца каждый из полюсов получает столько же тепла, сколько за то же время экватор, а за те полгода, что они освещены Солнцем, каждый из полюсов получает в среднем в сутки почти столько же тепла, сколько экватор в дни соответствующего солнцестояния.
В среднем за год каждый из полюсов получает столько же тепла в сутки, сколько одноименная 30-я параллель — в сутки в течение ее самого холодного месяца или 60-я параллель — в дни равноденствия.
Если к этим таблицам еще добавить то, что 67-я северная параллель получает в сутки в среднем зимой 9, летом 77, а за год 43 единицы тепла, то можно сделать вывод, что количество тепла, получаемого в среднем за сутки полярными областями, весьма равномерно на всем их пространстве, особенно летом.
Таблица 1. Распределения солнечного тепла на Земле (в относит. ед.)
| Склонение Солнца | Даты | Параллели | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сев. пол. | 75° с. ш. | 60° с. ш. | 45° с. ш. | 30° с. ш. | 15° с. ш. | Экв. | ||
| Сев. 23° | 10.VI, 3.VII | 119 | 116 | 100 | 103 | 107 | 98 | 80 |
| 22° | 1.VI, 12.VII | 115 | 112 | 97 | 101 | 106 | 98 | 81 |
| 21° | 25.V, 18.VII | 110 | 107 | 94 | 99 | |||