Güneş enerjisi ve enlem biyocoğrafyayı nasıl etkiler?

Güneş enerjisi dünya üzerindeki yaşamın devamlılığını sağlayan en önemli kaynaklardan biridir. Güneş dünyayı ısıtmakla kalmaz aynı zamanda dünyayı canlılar için daha yaşanabilir kılar. Bitkiler tarafından yakalanan güneş enerjisi enerjiyi kimyasal enerjiye dönüştürerek yaşayan organizmalar için gerekli yaşamsal faaliyetlerin çoğunu mümkün kılar. Termodinamiğin prensiplerine göre yüksek ısıya sahip maddelerden düşük ısıya sahip maddelere sürekli bir ısı transferi olur. Bu durum üç farklı yolla olabilir, (1) iletme, direk moleküler transfer, (2) aktarım, sıvı ya da gazlar yoluyla, (3) yayılma. Güneş enerjisinin bir kısmı hava tarafından yakalanır, özellikle de hava su ve tuz partiküllerini içeriyorlarsa bu tutulma çok daha belirgin olur. Dolayısıyla dünya yüzeyi tek düze olarak ısınmaz, yani dünya yüzeyinin her bölümü eşit derecede ısınmaz. Toprak, kaya ve bitkiler bu yayılmanın büyük kısmını tutar ve belirgin bir şekilde ısınabilirler. Hava belli ölçüde güneş enerjisini tutarak ısınmasına karşın, ısınmanın büyük kısmı yüzeyde olur. Bu ısınma olayında önemli olan nokta dünya yüzeyine gelen güneş ışınlarının yüzeye çarpma açılarıdır. Güneş ışınları yüzey alanı açısından küçük bir bölgeye ulaşıyorlarsa ısınma büyük yüzey alanlarına göre daha yüksek olur. Bu durum sabah, öğle ve akşam saatlerinde hissedilen sıcakların neden farklı olduğunu açıklar. Aynı zamanda bu durum kutuplar ile ekvator arasında sıcaklık farklılıklarının nasıl oluştuğunu da açıklar. Dünya güneşe göre 23.50 derecelik bir eğimle konumlanmıştır. Yıllık döngü içinde güneş enerjisi dünya üzerine farklı şekillerde ulaşmaktadır. Bu farklılıklar mevsimlerin oluşmasına neden olmakta ve aynı zamanda gece ve gündüz uzunluklarının da farklılaşmasına neden olmaktadır. Sadece ekvator düzlemi üzerindeki coğrafyalarda 12 saat gün ışığı ve 12 saat karanlıktan bahsedebiliriz. Mart ayının 21. günü ile Eylül ayının 22. günü ekvatorda ekinoks yaşanır ve ekvator en yoğun ısınmasını yaşar. Aynı zamanda dünya üzerindeki her yer aynı gün uzunluğunu yaşar. Yaz mevsimindeki gün dönümü 22 Haziran tarihidir ve güneş ışınları bu dönemde dünya yüzeyinde yengeç dönencesine (tropic of cancer) dik olarak gelir ve kuzey yarı küre yüksek düzeyde ısınır. 22 Aralık tarihinde güneş ışınları oğlak dönencesine (tropic of capricorn) dik olarak gelir ve güney yarı küre yüksek düzeyde ısınır. Dolayısıyla yengeç dönencesi ile oğlak dönencesi arasında iklimin mevsimselliği yaşanır. Kuzey ve güneydeki dönencelerden sonraki en uç noktalarda arktik bölge bulunur ki, güneş bu bölgelere hiç bir zaman dik ulaşmaz. Yılın bir günü tam bir karanlık gün yaşanırken, yılın bir günü de tam bir aydınlık gün yaşanır. Teorik olarak yıllık döngü içinde dünya üzerindeki her nokta aynı gün uzunluğunu yaşamaktadır. Yüksek enlemlere güneş asla dik ulaşmamasına karşın, uzun yaz günlerinde Alaska’daki sıcaklığın 300 C’ye ulaştığı bilinmektedir.