L'intensità del Sole si riferisce alla quantità di energia solare in arrivo, o radiazione, che raggiunge la superficie terrestre. L'angolo con cui i raggi del sole colpiscono la Terra determina questa intensità. L'angolo del sole - e quindi l'intensità - varia in modo significativo a seconda della posizione geografica di un particolare punto, del periodo dell'anno e dell'ora del giorno.
Angolo di incidenza
L'angolo formato da i raggi di sole che colpiscono la Terra sono tecnicamente noti come l'angolo di incidenza. I raggi che colpiscono la superficie del pianeta direttamente dall'alto - cioè con un angolo di 90 gradi misurato dall'orizzonte - sono i più intensi. Nella maggior parte dei casi, il sole forma un angolo con l'orizzonte meno di 90 gradi - cioè, di solito il sole si trova più in basso nel cielo.
Più piccolo è l'angolo, maggiore è la superficie su cui i raggi del sole si diffondono. Questo effetto riduce l'intensità del sole in qualsiasi posto. Ad esempio, con un angolo di incidenza di 45 gradi, la radiazione solare copre un'area del 40% maggiore ed è il 30% meno intensa rispetto all'angolo massimo di incidenza di 90 gradi.
Variazione latitudinale
Solo le posizioni che si trovano lungo una linea di latitudine sulla superficie della Terra possono ricevere la luce del sole con un angolo di 90 gradi in un dato giorno. Tutti gli altri luoghi ricevono la luce del sole a intensità inferiori. In generale, i raggi del sole sono i più intensi all'equatore e il meno intenso ai poli. Su base annua media, le aree a nord del Circolo polare artico ricevono solo il 40% circa della radiazione solare delle regioni equatoriali.
Relazione con le stagioni
Fluttuazioni dell'intensità e della durata dell'energia solare in una determinata area determina le stagioni della zona. Queste fluttuazioni sono dettate dal modo in cui la Terra è inclinata sul suo asse. Per quanto riguarda il piano di rotazione attorno al sole, la Terra si inclina a un angolo di 23,5 gradi, il che significa che in alcuni punti durante la sua orbita, l'emisfero settentrionale si trova di fronte al sole più dell'emisfero australe e viceversa. Ad esempio, al solstizio d'estate, l'emisfero nord si trova di fronte al sole al massimo dell'inclinazione, quindi i raggi del sole colpiscono 23,5 gradi di latitudine nord - il tropico del cancro - con un angolo di 90 gradi.
Qualunque emisfero si inclina più lontano verso il sole riceve una percentuale più grande di radiazione solare rispetto all'emisfero opposto. L'ex emisfero vive l'estate in questo momento, mentre il secondo vive l'inverno. Nell'emisfero vivendo l'estate, il sole sorge più alto nel cielo ed è più intenso; i suoi raggi colpiscono il terreno con un angolo più alto rispetto all'emisfero che vive l'inverno. Questo spiega perché il rischio di scottature è maggiore in estate. Spiega anche perché le temperature sono più calde in estate, dato che il sole fornisce energia termica.
Ora del giorno
Indipendentemente dalla latitudine o dal periodo dell'anno, l'angolo del sole si avvicina di più a 90 gradi - ed è quindi al suo massimo - a metà del giorno: a mezzogiorno. In questo momento, si dice che il sole abbia raggiunto il suo zenit, o punto più alto. Durante l'ora legale, il sole ha la massima angolazione e il più intenso alle 13:00, a causa della compensazione manuale di un'ora rispetto al vero tempo solare.
