要最大可能吸收太阳辐射,需要解决两个因素,角度和距离,我注意到楼主的命题里有句话:垂直于阳光的吸光板,虽然角度问题解决了,但大气会损耗阳光,所以早晨和正午的热感是不一样的。对于高纬度地区(南北回归线以上),太阳是没有机会直射地面的,要达到辐射量最大只能是在地面最接近太阳的这一天,也就是夏至/冬至这一天。
注意虽然冬至/夏至是南北半球高纬度地区吸收辐射量最大的一天,但并不是最热的一天。因为此时地面积蓄的热量仍然没有达到最大,只要吸热大于放热,温度还会继续升高,所以最热的日子是再过几天的大暑,大暑以后,地面从太阳吸收的热量小于散热,温度就渐渐下降了。同理一天中最热的时候并不是阳光最高的正午,而是会在下午2点左右。
于是单纯考虑“吸收太阳的能量”和“吸收能量”所得到的结果又是不同的,这是大气的保温作用和地面的比热造成的差异。