Güneş ışınlarının yoğunluğu ve gösterdiği etki, güneş ışınlarının düşme açısına, yeryüzüne düşen enerjiye ve radyasyon miktarına bağlı olarak değişim gösterir. Güneşten gelen ışınların Dünya’ya çarptığı açı bu yoğunluğa en büyük etkiyi yapan etmendir, ayrıca bu yoğunluk belli bir noktanın coğrafi konumuna, yılın zamanına ve günün saatine bağlı olarak ciddi değişiklikler gösterebilir.
Güneş Işınlarının Yeryüzüne Düşme Açısı
Dünya yüzeyine çarpan güneş ışınlarının oluşturduğu açı kısaca “geliş açısı” olarak bilinir. Gezegenimizin yüzeyine doğrudan tepeden (yani ufuktan ölçülen 90 derecelik bir açıyla) gelen ışınlar en yoğun etkiyi yaratan ışınlardır. Birçok bölgede güneş ışınlarının yeryüzüne düşme açısı 90 derecenin altındadır ve çok nadir 90 derece gibi bir açı oluşur.
Açı ne kadar küçükse, güneş ışınlarının yayıldığı yüzey alanı o kadar büyük olur ve doğal olarak bu etki, bir noktadaki güneş ışığı 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.
Coğrafi Konumun Etkisi
Dünya yüzeyinde yalnızca bir enlem çizgisi boyunca uzanan bölgeler, her yılın belirli günlerinde 90 derecelik bir geliş açısına maruz kalabilir. Bu bölgeler dünyanın en yoğun güneş ışığına maruz kalan bölgeleridir. Genel olarak güneş ışınları ekvatorda en yoğun seviyelerde, kutuplarda ise en düşük yoğunlukta etki eder. Ekvatoral iklim bölgeleri bu sebeple daha sıcak olma eğilimine sahipken, kutup bölgeleri ise oldukça soğuk bir iklime sahip olur. Ekvatordan kutuplara gidildikçe hava soğur.
Mevsimlerin Etkisi
Belirli bir bölgede yere düşen güneş enerjisinin yoğunluğu ve süresindeki dalgalanmalar, o bölgenin mevsimlerini belirleyen ana etmendir. Bu dalgalanmalar, Dünya’nın kendi ekseni üzerindeki eğimiyle belirlenir. Güneş etrafındaki dönme düzlemi ile ilgili olarak, Dünya 23,5 derecelik bir açıyla eğimlidir ve yörüngesinin belirli noktalarında Kuzey Yarımküre, Güney Yarımküre’den daha çok güneşe maruz kalır, yılın belli dönemlerinde bunun tersi olur. Örneğin, Kuzey Yarımküre yaz aylarında güneşe maksimum eğimle bakar ve bu nedenle güneş ışınları 23.5 derecelik kuzey enlemine (Yengeç Dönencesi) 90 derecelik bir açıyla vurur.
Hangi yarım küre güneşe karşı daha eğik bir açıyla duruyorsa, diğer yarımküreden daha fazla güneş radyasyonuna maruz kalır. Yüksek radyasyona maruz kalan bölge kışı yaşarken, güneş ışınlarının daha çok vurduğu yarımküre yaz mevsimini yaşar. Yaz aylarının yaşandığı yarımkürede güneş, gökyüzünde daha yüksekte görünür ve gönderdiği ışınlar daha yoğundur; ayrıca bu esnada güneş ışınları, diğer yarımküreye göre çok daha dik bir açıyla gelir. Bu sebeple yaz aylarında sık sık güneş yanıklarından muzdarip oluruz ve güneş kremi sürmeden dışarı çıkmak istemeyiz. Çünkü dik gelen güneş ışınları, yaşadığımız bölgenin sıcaklıklarının yükselmesine sebep olur.
Saat Faktörünün Etkisi
Bölgenin enlem/boylamlarına veya hangi ayda olduğuna bakılmaksızın, güneşin açısı günün ortasında (yani öğlen vakitlerinde) 90 dereceye en yakın konumda olur ve bu sebeple bölgedeki güneş ışını yoğunluğu öğle saatlerinde maksimum düzeye ulaşır. Bu sebeple uzmanlar güneş ışığından faydalanma yönünde tavsiyeler verirken öğle vakitlerinde kısa bir süre güneşe maruz kalmayı önerirler. Bu da kısa sürede maksimum D vitamini alınmasını sağlar.
