Svar:
Jo, primärt beror årstiderna på att solenergin sprids ut på olika stora ytor beroende på vinkeln mellan jordytans plan och riktningen till solen, se figuren nedan. Vi kan även uttrycka det så att instrålningen (effekten hos inkommande strålning) beror på hur högt solen står på himlen. Dessutom påverkas naturligtvis instrålningen av att dagens längd varierar. En ytterligare effekt som påverkar temperaturen är jordytans albedo (reflektionsförmåga). Is/snö har högt albedo och tederar alltså att sänka temperaturen.

Eftersom man har utbyte av värme mellan olika delar av jorden (havsströmmar och vindar) blir det i själva verket mycket mer komplicerat att beräkna temperaturen vid en viss breddgrad för en given tid på året.

Om man placerar en yta på en kvadratmeter vinkelrätt mot solen utanför jordatmosfären kommer ytan att motta effekten 1370 W.
Detta är vad man kallar solarkonstanten (1370 W/m²). Om vinkeln mellan ytan och riktningen till solen är i, så kommer effekten per kvadratmeter bli 1370sini, dvs uppvärmningen blir mindre ju mindre i blir.

Tillägg om solarkonstanten

Man kan beräkna solarkonstanten från solens utvecklade effekt (luminositet) P (för detta värde och jordbanans radie R se Planetary Fact Sheets):

solarkonstanten = P/(4pR²)

Uttrycket i nämnaren är ytan av ett klot med jordbanans radie. Med insatta värden får vi

solarkonstanten = 384.610²⁴/(4p(149.610⁹)²) = 1368 W/m².

Anmärkning: I själva verket har man bestämt solarkonstanten och från denna räknat ut solens utvecklade effekt.

Se fråga [16846] hur man uppskattar jordens medeltemperatur från solarkonstanten. I länk 1 uppskattas solens utstrålade effekt med hjälp av Stefan Boltzmans lag.

Se vidare solarkonstanten och Solar_constant.

/Peter E 2005-03-31

Svar:
Patrick! Det saknas lite uppgifter i frågan för att man skall kunna ge ett vettigt svar - t.ex. vilka dagar det är frågan om. Informationen finns emellertid i länk 1, Abu_Simbel och Abu_Simbel.

Abu Simbel byggdes av Faraon Ramses II. När Assuandammen (som dämmer upp Nilen) byggdes skar man ut stenblocken och flyttade dem en bit upp.

Det är inget speciellt med platsen, motsvarande fenomen skulle kunna förekomma på många platser. Datumen kan emellertid inte väljas hur som helst. För att solen skall vara i samma riktning måste dess vinkelavstånd till himmelsekvatorn, deklination, vara densamma.

De aktuella datumen är 22 februari, Faraos födelsedag och 22 oktober, dagen då han kröntes till Farao. Dessa datum är ganska osäkra och man kan ha fixat till dem i efterhand. Om bara solen finns i en viss riktning så gäller det bara att borra hål i templet på rätt ställe för att statyerna skall belysas, se bilden nedan.

Med hjälp av tabellfunktionen i Sky View Café kan man ta fram solens deklination för de aktuella dagarna. Den är -10.4^o för 22/2 och -11.2^o för 22/10. Med tanke på osäkerheterna i datum och solens synbara storlek (0.5^o) så fungerar säkert belysningen utmärkt. Eftersom solens deklination vid ovanstående datum ändras med endast c:a 20'=0.33^o så kan man säkert observera fenomenet även på närliggande dagar.

Observera alltså att det är inte platsen som är speciell utan valet av datum nummer två. När man bestämt det första datumet är solens deklination given. I princip finns det bara en annan dag för vilken solens deklination är densamma. Solen rör sig ju pga jordens rotation i dagliga cirklar. Eftersom ekvatorn lutar med 23^o mot jordens banplan (ekliptikan), så vandrar solen långsamt upp och ner i deklination mellan -23^o (vintersolstånd på norra halvklotet), 0^o (vårdagjämning), +23^o (sommarsolstånd) och 0^o (höstdagjämning).

/Peter E 2008-11-22