Почему на экваторе жарко?

[Влад Ковалёв]

На экваторе хотя Солнце и бывает в зените, но зато всегда равноденствие. И в зените солнце бывает только два раза в год. Почему же именно экватор самое тёплое место на любой планете?

[Грехов Михаил]

На экваторе хотя Солнце и бывает в зените, но зато всегда равноденствие. И в зените солнце бывает только два раза в год

.

Практически в зените там Солнце ежедневно в момент кульминации.... И так весь год.

Равноденствие-да...  Но вы посчитайте, что допустим сколько мощности солнечного излучения приходится на единицу поверхности Земли на экваторе при практически перпендикулярном падении и сколько в умеренных широтах при падении под наклоном. Разница ощутима. А в космос планета там и там излучает почти одинаково.

Кроме этого, ночью на экваторе не так уж и жарко. И в пустыне в Египте каком-нибудь можно замёрзнуть. Охлаждение излучением тоже существенно.

Из википедии:

"Климат Египта повсеместно тропический пустынный, Египет является частью пустыни Сахары. Лето очень жаркое, столбик термометра может местами в тени приближаться к 50-градусной отметке, но ночью всегда намного прохладнее, суточные перепады температур очень велики, межсезонные меньше. На морях колебания межсуточные и межсезонные несколько меньше. Зимы более прохладные, температура днём в январе обычно варьирует в пределах 20-25 °C. Ночи холодные, температура в среднем составляет 10 °C, но в пустынях возможны и слабые заморозки (до −5 °C)."

[VBR]

Минимальная высота Солнца в полдень на экваторе в дни солнцестояний - 66 градусов. Это большая высота.
Выше широт плюс-минус 24 градуса такой высоты вообще никогда не бывает.

[taurus]

На экваторе хотя Солнце и бывает в зените, но зато всегда равноденствие. И в зените солнце бывает только два раза в год. Почему же именно экватор самое тёплое место на любой планете?

А какое должно быть? Где высота солнца интегрально больше? 

[VBR]

Кста, если усреднить по году длительность дня, то получается, что она во всех пунктах одинакова и равна ночи 
Так что жара на экваторе - действительно только из-за высоты Солнца. И по длительности прогрева экватор не проигрывает никакой другой местности.

[AstroNick]

А ещё интересно усреднить по году время, в течение которого Солнце находится выше определённой высоты над горизонтом (например, 30 градусов). Чисто навскидку представляется, что по этому параметру экватор будет "впереди планеты всей"... Отсюда и жара!

[VBR]

Осмелюсь утверждать, что высоту усреднения можно взять любую - результат всегда будет в пользу экватора.

[AstroNick]

Осмелюсь утверждать, что высоту усреднения можно взять любую - результат всегда будет в пользу экватора.

Осмелюсь поддержать это утверждение! 

Кстати, как раз на высоту 30 градусов над горизонтом приходится воздушная масса на луче зрения, вдвое превышающая таковую для светила, видимого в зените! Соответственно, и поглощение на 30 градусах вдвое больше, чем в направлении зенита. Таким образом, и этот фактор, т.е. более длительное нахождение Солнца на высотах с меньшим поглощением света (дополнительно к тому, что описано в посте №2) - опять в пользу экватора!

[Грехов Михаил]

Кстати, как раз на высоту 30 градусов над горизонтом приходится воздушная масса на луче зрения, вдвое превышающая таковую для светила, видимого в зените! Соответственно, и поглощение на 30 градусах вдвое больше, чем в направлении зенита.

Вдвое больше по отношению к чему?    Если брать к общему излучению Солнца, то в ясный денёк в зените-поглощение 1.5 процента (вау!) а вот на высоте 30 градусов целых 3 (вау!) Так что не в поглощении дело.

[Незнайка-1]

Чисто навскидку представляется, что по этому параметру

   Господа! Чисто качественные рассуждения зачастую приводят к ошибке.
    Нужно посчитать конкретно количество солнечной радиации за год на всех широтах. Как говорится, формулы и расчёты - в студию!

[Okub62]

   Господа! Чисто качественные рассуждения зачастую приводят к ошибке.
    Нужно посчитать конкретно количество солнечной радиации за год на всех широтах. Как говорится, формулы и расчёты - в студию!

Инициатива наказуема исполнением. Ждём расчёты. 

[AstroNick]

Вдвое больше по отношению к чему?    Если брать к общему излучению Солнца, то в ясный денёк в зените-поглощение 1.5 процента (вау!) а вот на высоте 30 градусов целых 3 (вау!) Так что не в поглощении дело.

Вдвое больше - у светила на 30 градусах над горизонтом по отношению к поглощению у светила, находящегося в зените. Но перемножать нужно не проценты поглощения, а доли прошедшего излучения. Поэтому от Солнца с высоты 30 градусов до поверхности Земли дойдёт только половина от того, что приходит от Солнца в зените (потому что вдвое увеличилась толща воздуха на луче зрения). И потом, насколько я помню, в видимом диапазоне поглощение в зените составляет примерно 30% от падающего потока, а это тоже не такая уж маленькая величина!

[Крупин]

Однако, в вопросе автора темы есть определённый резон. Экватор не всегда более жаркий (в смысле суммарного годового количества радиации). Если планета вращается "лёжа на боку", как Уран, то полюс получит больше тепла за год, чем экватор. Поэтому, автор спрашивая:

Почему же именно экватор самое тёплое место на любой планете?

далеко не совсем прав. В особенности если орбита планеты как у кометы Галлея, а в перигелии полюс смотрит на Солнце.

[Влад Ковалёв]

Из графика вижу, что северным летом полюс получает чуть меньше чем экватор. Значит летом на северном полюсе должно быть чуть прохладнее чем на экваторе? 

[Грехов Михаил]

Поэтому от Солнца с высоты 30 градусов до поверхности Земли дойдёт только половина от того, что приходит от Солнца в зените (потому что вдвое увеличилась толща воздуха на луче зрения)

Ерунда! По вашему если так рассуждать, то если сделать стекло в 2 раза толще, то типа поток  за этим стеклом будет типа в 2 раза слабее что ли?  Посему пройдёт не половина излучения, а на некий малый процент Солнце будет светить слабее. Но не в 2 раза!

[Крупин]

Из графика вижу, что северным летом полюс получает чуть меньше чем экватор. Значит летом на северном полюсе должно быть чуть прохладнее чем на экваторе? 

   При прочих равных условиях это было бы так. Но на полюсе громадная толща льда, которая никак не растает за короткое северное лето. Воздух же солнечными лучами не прогревается, поскольку практически прозрачен, а греется от земной поверхности, как от механического контакта с ней, так и исходящим инфракрасным излучением. В Сахаре всегда раскалённый песок, а на полюсе - вечные льды.

[Крупин]

Однако, в вопросе автора темы есть определённый резон. Экватор не всегда более жаркий (в смысле суммарного годового количества радиации). Если планета вращается "лёжа на боку", как Уран, то полюс получит больше тепла за год, чем экватор. Поэтому, автор спрашивая:

Почему же именно экватор самое тёплое место на любой планете?

далеко не совсем прав. В особенности если орбита планеты как у кометы Галлея, а в перигелии полюс смотрит на Солнце.

   Поправлю себя. Соотношение суммарных количеств радиации за год от формы орбиты не зависит. Это следствие из темы https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,77530.0/all.

[Okub62]

Из графика вижу, что северным летом полюс получает чуть меньше чем экватор. Значит летом на северном полюсе должно быть чуть прохладнее чем на экваторе? 

Конечно, если предварительно растопить лёд и подогреть Ледовитый Океан.

[AlAn]

В приполярных зонах солнечные лучи падают под большими углами, и процент отражения выше, чем почти при нормальном падении вблизи экватора. Этот фактор тоже надо учитывать.

[Крупин]

В приполярных зонах солнечные лучи падают под большими углами, и процент отражения выше, чем почти при нормальном падении вблизи экватора. Этот фактор тоже надо учитывать.

   Это совершенно несущественно, поскольку солнечное излучение проходит через воздух свободно, практически не нагрувая его. Греет воздух инфракрасное излучение нагретой земной поверхности, а оно равномерно во все стороны. А вот высокое альбедо льдов препятствует нагреву. Большинство солнечного излучения просто отражается и уходит в космос.