Güneş yoğunluğu, Dünya yüzeyine ulaşan gelen güneş enerjisi veya radyasyon miktarını ifade eder. Güneşten gelen ışınların Dünya'ya çarpma açısı bu yoğunluğu belirler. Güneşin açısı - ve dolayısıyla yoğunluğu - belirli bir noktanın coğrafi konumuna, yılın zamanına ve günün saatine bağlı olarak önemli ölçüde değişir.
Geliş açısı
Güneş ışınlarının Dünya'ya çarpmasıyla oluşan açı, teknik olarak gelme açısı olarak bilinir. Gezegenin yüzeyine doğrudan tepeden - yani ufuktan ölçülen 90 derecelik bir açıyla - çarpan ışınlar en yoğun olanlardır. Çoğu zaman ve yerde, güneş ufukla 90 dereceden daha az bir açı oluşturur - yani, genellikle güneş gökyüzünde daha alçakta oturur.
Açı ne kadar küçük olursa, güneş ışınlarının yayıldığı yüzey alanı o kadar büyük olur. Bu etki, herhangi bir yerde güneşin yoğunluğunu azaltır. Örneğin, 45 derecelik bir geliş açısında, güneş radyasyonu yüzde 40 daha büyük bir alanı kaplar ve 90 derecelik maksimum geliş açısına göre yüzde 30 daha az yoğundur.
Enlem Varyasyonu
Sadece Dünya yüzeyindeki bir enlem çizgisi boyunca uzanan konumlar, belirli bir günde 90 derecelik bir açıyla güneş ışığı alabilir. Diğer tüm yerler daha az yoğunlukta güneş ışığı alır. Genel olarak, güneş ışınları ekvatorda en yoğun ve kutuplarda en az yoğundur. Yılda ortalama olarak, Kuzey Kutup Dairesi'nin kuzeyindeki alanlar, ekvator bölgelerinin yalnızca yüzde 40'ı kadar güneş radyasyonu alır.
Mevsimlerle İlişki
Belirli bir bölgedeki güneş enerjisinin yoğunluğu ve süresindeki dalgalanmalar o bölgenin mevsimlerini belirler. Bu dalgalanmalar, Dünya'nın kendi ekseni üzerindeki eğimi tarafından belirlenir. Güneş etrafındaki dönüş düzlemine göre, Dünya 23,5 derecelik bir açıyla eğimlidir, yani yörüngesi boyunca belirli noktalarda, Kuzey Yarımküre güneşe Güney Yarımküre'den daha fazla bakar ve tersi. Örneğin, yaz gündönümünde, Kuzey Yarımküre güneşe maksimum eğimde bakar, bu nedenle güneş ışınları 23,5 derece kuzey enlemine - Yengeç Dönencesine - 90 derecelik bir açıyla çarpar.
Hangi yarım küre güneşe doğru daha fazla eğilirse, karşı yarım küreden daha fazla güneş radyasyonu yüzdesi alır. Eski yarım kürede şu anda yazı, ikincisi ise kışı yaşar. Yazın yaşandığı yarım kürede güneş gökyüzünde daha yükseğe çıkar ve daha yoğundur; ışınları, kışı yaşayan yarımkürede olduğundan daha yüksek bir açıyla yere çarpar. Bu, yaz aylarında güneş yanığı riskinin neden en yüksek olduğunu açıklar. Ayrıca, güneş ısı enerjisi sağladığından, sıcaklıkların neden yaz aylarında en sıcak olduğunu da açıklıyor.
Günün zamanı
Enlem veya yılın zamanından bağımsız olarak, güneşin açısı günün orta noktasında, yani öğle saatlerinde 90 dereceye en yakın ve bu nedenle en yoğun olduğu zamandır. Bu zamanda, güneşin zirvesine veya en yüksek noktasına ulaştığı söylenir. Gün ışığından yararlanma saati sırasında, gerçek güneş zamanından insan yapımı bir saatlik sapma nedeniyle güneş en büyük açısında ve en yoğun saat 1'dedir.