2. Солнце и Земля

Судьбы людей сопровождает замечательный мир света.

Генри Уодсуорт Лонгфелло (1807-1882)

Прежде чем приступить к изучению проблемы использования солнечной энергии и ее преимуществ, остановимся на трудностях, связанных с ее получением. Солнце непрерывно излучает энергию в пространство, но только незначительная часть ее попадает на Землю. Эта энергия питает все процессы в живой и неживой природе (вклад энергии природных ядерных реакций и гравитационных взаимодействий, вызывающих приливы, совершенно ничтожен). В этой главе мы расскажем о происхождении солнечного излучения, его природе, взаимодействии с Землей и ее атмосферой, а также установим, как интенсивность солнечного излучения изменяется в любой точке земной поверхности в зависимости от времени суток и сезона.

Эти сведения пригодятся нам позже при рассмотрении возможных методов использования солнечной энергии. Мы должны понять специфику каждого метода преобразования солнечной энергии и научиться путем простейшего анализа оценивать его эффективность. Для этого нам придется прибегнуть к помощи некоторых общих, но малоизвестных положений термодинамики, квантовой механики, электрохимии и т. д. Читателя это не должно настораживать, поскольку у каждой конкретной ситуации мы будем рассматривать только те положения, которые необходимы для лучшего понимания предмета и постараемся предельно упростить объяснение.

Следующая глава полностью посвящена рассмотрению некоторых основных принципов. Однако подобное размещение материала совсем не обязательно. Ведь мы уже пользовались рядом положений, которые необходимо было бы исследовать более подробно. В этой главе к ним добавятся новые. Если читатель достаточно свободно воспринимает наше повествование, он может пропустить следующую главу без какого-либо ущерба для целостности впечатления от книги.