A quantidade de insolação recebida na superfície da terra não é uniforme em todos os lugares. Ela varia de acordo com o local e a hora. Quando as regiões tropicais recebem a máxima insolação anual, ela vai diminuindo gradualmente em direção aos pólos. A insolação é mais nos verões e menos nos invernos. Os principais fatores que influenciam a quantidade de insolação recebida são:--
- Constante solar
- O ângulo de incidência dos raios solares
- Duração do dia
- Distância da Terra do Sol
- Transparência da atmosfera
Constante Solar
No topo da atmosfera terrestre, a insolação é expressa como a constante solar, recebida no topo da superfície atmosférica (termopausa) em um plano perpendicular ao feixe solar. A insolação média recebida na termopausa é de 1368Wm2(Watt por quadrado)energia(constante solar)sob a forma de onda curta. Assim, ela é denominada como constante solar para aquela distância média do sol. Esta constante solar varia mais de 1 Wm2 por distúrbios e explosões periódicas na superfície solar, basicamente relacionadas à mancha solar. As pesquisas recentes têm mostrado que cada vez mais energia é liberada quando as manchas solares estão em grande número. O número de manchas solares também aumenta ou diminui regularmente, criando um ciclo de 11 anos.
O ângulo de incidência
Como a terra é um geóide que se assemelha a uma esfera, os raios do sol atingem a superfície em ângulos diferentes em locais diferentes. Isto depende da latitude do lugar. Quanto maior a latitude, menor é o ângulo que eles fazem com a superfície da terra. A área coberta pelos raios verticais é sempre menor do que os raios oblíquos. Se houver mais área coberta, a energia é distribuída e a energia líquida recebida por unidade de área diminui. Além disso, os raios do sol com pequenos ângulos atravessam mais a atmosfera do que os raios que atingem um ângulo grande.
Duração do dia
A duração do dia determina a duração da luz solar que afeta a quantidade de radiação solar recebida pela superfície terrestre. Por exemplo, no equador, a duração dos dias e noites é de 12 horas em todos os meses, mas a duração do sol no Ártico e na Antártida varia entre 0 e 24. No outono e no springe quinoxes (23 de setembro e 21 de março respectivamente), o sol está sobre o equador ao meio-dia. A noite e o dia em toda a terra são iguais nesses dias e a quantidade máxima de insolação é recebida no equador, e a quantidade de insolação diminui em direção aos pólos. Portanto, em direção aos pólos, a energia recebida continua a diminuir.
A distância da Terra do Sol
A Terra gira em torno do Sol em uma órbita elíptica, resultando em uma mudança contínua na distância entre o Sol e a Terra em uma base anual. A distância média entre a Terra e o Sol é de cerca de 149.600.000 km (92.900.000 milhas). Quando a posição da Terra está mais distante (152 milhões de km) do Sol é conhecida como 'apélio' em 4 de julho. É o periélio (147 milhões de km) que ocorre em 3 de janeiro de cada ano, que é a distância mais próxima. Durante o apélio, o hemisfério norte está voltado para o sol e, portanto, recebe energia cerca de 7% menor que o periélio (hemisfério sul).
Transparência da Atmosfera
A atmosfera não é transparente para toda a radiação proveniente do sol por causa de diferentes composições e camadas. É também um dos fatores de controle da insolação para alcançar a superfície terrestre. A atmosfera é composta de gases, vapor de água e partículas. A atmosfera é uma mistura de gases, tais como nitrogênio (N), oxigênio (O2), argônio, dióxido de carbono, neônio (Neon), hélio (He), metano (CH4), crípton (Kr), ozônio (O3), óxido nitroso (N2O), hidrogênio (H) e xênon (Xe). A atmosfera também contém vapor de água, água no estado gasoso.
Quanto maior a duração da luz do dia, mais a insolação recebida por dia.
