Объясните, пожалуйста, как зависит атмосферная температура от расстояния Земли к Солнцу?

Самое просто и основное:
Солнце излучает энергию равномерно во все стороны пространства. (в первом приближении по крайней мере) . Если вокруг провести на некотором расстоянии сферу - на каждую площадку этой сферы с единичной площадью (в каких-нибудь единицах измерения) будет попадать некоторое количество теплоты. На всю сферу - некоторое общее количество.

Если провести сферу дальше, то её общая площадь будет расти (S = 4*pi*R^2). А общее количество тепла, распределяемое по ней - остаётся тем же. Получается, что на ту же площадь поверхности, на такой же по величине кусочек - попадает меньше тепла.

Так этим кусочком можно считать Землю. Ближе стоит - на неё попадает большая часть от общего количества. Дальше - меньшая.

Аналогия: Рукой закрыть свет от лампочки и посмотреть тень на стене. Ближе к лампочке - тень увеличивается. Дальше - уменьшается. На руку попадает весь тот свет (и всё тепло) , которое не попадает на стенку. Очевидно, когда больше.

Численно это всё удобно рассматривать через понятие телесного угла. Отношение площади площадки, отстоящей от источника на нек. расстоянии к площади сферы того же радиуса - это будет мера телесного угла.

Далее:
В принципе - температура на поверхности - это равновесная температура, установившаяся. При которой сбалансированы потоки приходящей (излучение Солнца) и уходящей (отражение и тепловое излучение самой Земли) энергии. На какой температуре будет баланс - зависит от отражающей и поглощающей способности поверхности (сажа и снег - ведут себя по-разному) и состава атмосферы (парниковый эффект) . Но при прочих равных очевидно - чем больше приходит энергии - тем сильнее нагреется.

НО!
Это говорилось об установившейся на поверхности температуре вообще.
ЕСЛИ РЕЧЬ О СМЕНЕ СЕЗОНОВ, то тут другие соображения.
Имеет значение высота Солнца над горизонтом. Чем ближе к вертикали падающие лучи - тем больше плотность потока энергии на единицу площади. Именно из-за ЭТОГО сменяются сезоны, т. к. Земная ось наклонена и её направление не меняется в процессе движения по орбите. Летом (нашим) северное полушарие как бы наклонено к Солнцу и сильнее греется. А в южном в это время зима. Зимой (нашей) - наоборот - в южном лето.

Стоит отметить, что летом (нашим) Земля на самом деле находится чуть дальше от Солнца (и движется чуть медленнее) , чем зимой из-за небольшой эллиптичности орбиты. Но сильного вклада это не вносит.

>^.^<