太陽と太陽光線の向きについて

あくまでも、世の中にある知識を基にした私の推論であることを、予めご了承ください。
事実関係を確認していないので、間違っているかもしれません。


まず、この様に太陽光線は当たりません。


図の様に太陽と地球があるとします。
太陽は球に近い形(ほぼ球)であり、太陽の表面上から光が照射されます。


同じ強さの光を太陽が表面上から放射していたとしたら、太陽の中心が最も明るく、中心から離れるほど暗くなる。


球である太陽は、球の中心から視点へ向かうライン上にある太陽の表面が最も明るく見えます。
なぜ太陽の中心が明るく見えるかというと、太陽を見たときに太陽の最も視点に近いから明るく見えます。


この球である太陽を北極、赤道、南極から見ると、球状の太陽表面までの距離は殆ど変わらないので、どこから見ても強い光を受けることが出来ます。

北極や南極と赤道では、太陽までの距離が多少異なるので、光線は距離によって減衰しやや暗く見えます。


太陽を見ている位置から太陽の外周を見ると、外周は距離が遠いので暗くなります。
つまり、太陽の中心から離れたところほど暗く見えます。

この様に考えると、太陽全体からの光量、そして各光源までの距離によって、太陽の明るさは変化します。


これらから考えると、地球は図の様に太陽光線を受けています。
受けた光は、オレンジ色の矢印へ反射します。

垂直に当たるところほど強い光を受けて温まります。


図の様に月があると、太陽の中心を結ぶ点から延ばした光線は月の端を通じて当たりますから、図の様に強い光による影が出来ます。


太陽の方が大きく、太陽の外周からは弱い光が差しますので、図の様に弱い光による光が影響します。


もう片方の外周から差し込む光量を考えますと、図の白い場所は最も太陽が明るく見える場所でしょう。
太陽全体から光が届くため、太陽が最も明るく見える場所と言えます。


例えば、地球側から太陽を見た際、一点へかかる光の総量は図の様になります。

暗い線ほど、太陽までの距離が遠く光が減衰する。
明るい線ほど、太陽までの距離が近く強い光が届く。

特定の点から見て、このように当たる光の総量が明るさとなります。

このように考えると、山などの障害物や大気が太陽光を遮断しなければ、太陽は球状なので地球上の何処にいても光の量が殆ど変わらない・・・ということになります。




まとめますと、太陽の明るさは光源までの距離による強弱と、届く光の総量により決まるということになります。
光線の向きについては、光源である太陽表面が見える範囲へ光を放っています。