地球获得太阳的能量占太阳发出来的能量的比例为十六亿分之一. 魅力科学教授讲课源头截图,请看图.
假设太阳的功率是1,太阳向以它为中心的球面辐射。地球所在球面的半径R为149598000千米,则该球面面积为4×π×R×R = 2.81×10^17平方千米,那么该球面每平方千米获得的功率为3.56×10^(-18)。地球表面积为5.1×10^8平方千米,但地球总是只有一半被照亮,实际接受太阳功率的面积为2.55×10^8平方千米。那么它获得的功率为2.55×10^8×3.56×10^(-18) = 9.0×10^(-10)。能量就是功率乘以时间,太阳发出能量和地球接受能量的时间是一样的,所以还是9.0×10^(-10)。
不过这个答案没有考虑地球是个球形,而是把半个地球都当做是被太阳直射的平面。如果考虑斜射,接受的能量还会更低。
以一个天文单位为半径形成一个球面,那么球面积=4X3.14X1.5亿x1.5亿,而地球圆面积=3.14X6371X6371,大约60亿个地球形成的球面,能把太阳装在一个天文单位半径的球里,所以地球获取太阳的能量占太阳发出来的能量的60亿分之1。可能有的会问,纬度越高太阳能量越擦肩而过。擦肩而过的原因是地球的球面和圆面大约差两倍,所以虽然产生擦肩而过的现象,但是不影响60亿分之1的比例。
60亿分之1。
地球的公转半径大约为1.49亿公里,以此为半径的球的表面积=4πR^2。
地球的半径大约为6000多公里,地球接收面积可以大致用πr^2得到。
计算出这两个数之后用后者除以前者就是地球获得太阳的能量占太阳发出来的能量的比例。
差不多20分之一