Güneş, Dünya'da bizim için önemli bir rol oynar. Gezegene ve üzerindeki her şeye ışık, ısı gibi önemli faktörler sağlar. Ama güneş radyasyonu, güneş ışığının spektrumu nedir, tüm bunlar bizi ve bir bütün olarak küresel iklimi nasıl etkiler?
Güneş radyasyonu nedir?
Kötü düşünceler genellikle "radyasyon" kelimesini düşündüğünüzde akla gelir. Ama güneş radyasyonu aslında çok iyi bir şey - güneş ışığı! Dünyadaki her canlı ona bağlıdır. Hayatta kalmak için gereklidir, gezegeni ısıtır, bitkiler için besin sağlar.
Güneş radyasyonu, güneşten gelen tüm ışık ve enerjidir ve bunun birçok farklı biçimi vardır. Elektromanyetik spektrumda, güneş tarafından yayılan farklı ışık dalgaları ayırt edilir. Okyanusta gördüğünüz dalgalar gibidirler: yukarı ve aşağı ve bir yerden başka bir yere hareket ederler. Güneş araştırmasının spektrumu farklı yoğunluklara sahip olabilir. Ayırmakultraviyole, görünür ve kızılötesi radyasyon.
Işık hareket eden enerjidir
Güneş radyasyonu spektrumu mecazi olarak bir piyano klavyesine benzer. Bir ucunda düşük notalar varken diğer ucunda yüksek notalar var. Aynısı elektromanyetik spektrum için de geçerlidir. Bir uç düşük frekanslara, diğer uç yüksek frekanslara sahiptir. Düşük frekanslı dalgalar belirli bir süre için uzundur. Bunlar radar, televizyon ve radyo dalgaları gibi şeyler. Yüksek frekanslı radyasyonlar, kısa dalga boyuna sahip yüksek enerjili dalgalardır. Bu, dalga boyunun kendisinin belirli bir zaman periyodu için çok kısa olduğu anlamına gelir. Bunlar örneğin gama ışınları, x ışınları ve ultraviyole ışınlarıdır.
Bunu şu şekilde düşünebilirsiniz: Düşük frekanslı dalgalar kademeli bir yükselişle bir tepeye çıkmak gibidir, yüksek frekanslı dalgalar ise dik, neredeyse dikey bir tepeye hızla çıkmak gibidir. Her tepenin yüksekliği aynıdır. Bir elektromanyetik dalganın frekansı, ne kadar enerji taşıdığını belirler. Daha uzun ve dolayısıyla daha düşük frekanslı elektromanyetik dalgalar, daha kısa dalga boylarına ve daha yüksek frekanslara sahip olanlardan çok daha az enerji taşır.
Bu yüzden X-ışınları ve ultraviyole radyasyon tehlikeli olabilir. O kadar çok enerji taşırlar ki, vücudunuza girerlerse hücrelere zarar verebilirler ve kanser ve DNA değişiklikleri gibi sorunlara neden olabilirler. Çok daha az enerji taşıyan radyo ve kızılötesi dalgalar gibi şeylerin aslında hiçbir etkisi yoktur.bize etkisi yok. Bu iyi, çünkü kesinlikle stereoyu açarak kendinizi riske atmak istemezsiniz.
Bizim ve diğer hayvanların gözlerimizle görebildiğimiz görünür ışık, tayfın neredeyse ortasında yer alır. Başka dalga görmüyoruz, ama bu onların orada olmadığı anlamına gelmez. Aslında böcekler ultraviyole ışığı görebilir, ancak bizim görünür ışığımızı göremezler. Çiçekler onlara bize göründüklerinden çok farklı görünür ve bu onların hangi bitkileri ziyaret edip hangilerinden uzak durmaları gerektiğini bilmelerine yardımcı olur.
Tüm enerjinin kaynağı
Güneş ışığını hafife alıyoruz ama öyle olması gerekmiyor, çünkü aslında Dünya'daki tüm enerji güneş sistemimizin merkezindeki bu büyük, parlak yıldıza bağlı. Ve biz içindeyken, atmosferimize de teşekkür etmeliyiz, çünkü radyasyonun bir kısmını bize ulaşmadan emer. Bu önemli bir denge: çok fazla güneş ışığı ve Dünya ısınıyor, çok az ve donmaya başlıyor.
Atmosferden geçerken, Dünya yüzeyine yakın güneş radyasyonu spektrumu farklı biçimlerde enerji verir. İlk olarak, aktarmanın çeşitli yollarına bakalım:
- İletkenlik (iletkenlik), enerjinin doğrudan temastan aktarıldığı zamandır. Fırın eldiveni takmayı unuttuğunuz için elinizi sıcak bir tavayla yaktığınızda, bu iletimdir. Tencere, doğrudan temas yoluyla ısıyı elinize aktarır. Ayrıca sabahları ayaklarınız banyodaki soğuk fayanslara dokunduğunda doğrudan temas yoluyla ısıyı zemine aktarırlar -eylemde iletkenlik.
- Yayılma, enerjinin bir sıvıdaki akımlar aracılığıyla aktarılmasıdır. Gaz da olabilir, ancak süreç yine de aynıdır. Sıvı ısıtıldığında moleküller uyarılır, dağılır ve yoğunluğu azalır, dolayısıyla yükselme eğilimi gösterirler. Soğudukça tekrar düşerek hücresel bir akım yolu oluştururlar.
- Radyasyon (radyasyon), enerjinin elektromanyetik dalgalar şeklinde iletildiği zamandır. Bir ateşin yanında oturmanın ne kadar iyi olduğunu bir düşünün ve ondan size yayılan hoş bir sıcaklığı hissedin - bu radyasyondur. Radyo dalgaları, ışık ve ısı dalgaları herhangi bir malzemenin yardımı olmadan bir yerden başka bir yere gidebilir.
Güneş radyasyonunun temel spektrumları
Güneşin farklı radyasyonu vardır: x-ışınlarından radyo dalgalarına. Güneş enerjisi ışık ve ısıdır. Kompozisyonu:
- 6-7% UV ışığı,
- Görünür ışığın yaklaşık %42'si,
- %51 NIR.
Günde saatlerce deniz seviyesinde metrekareye 1 kilovat yoğunlukta güneş enerjisi alıyoruz. Radyasyonun yaklaşık yarısı elektromanyetik spektrumun görünür kısa dalga boyu kısmındadır. Diğer yarısı yakın kızılötesinde ve biraz da ultraviyolede.
UV radyasyonu
Güneş spektrumunda diğerlerinden daha büyük bir yoğunluğa sahip olan ultraviyole radyasyondur: 300-400 nm'ye kadar. Bu radyasyonun atmosfer tarafından emilmeyen kısmıuzun süre güneş ışığı altında kalan kişilerde güneş yanığı veya güneş yanığı oluşturur. Güneş ışığındaki UV radyasyonunun hem olumlu hem de olumsuz sağlık etkileri vardır. Önemli bir D vitamini kaynağıdır.
Görünür radyasyon
Güneş spektrumundaki görünür radyasyon ortalama bir yoğunluğa sahiptir. Elektromanyetik spektrumun görünür ve yakın kızılötesi aralıklarındaki spektral dağılımındaki akı ve varyasyonların nicel tahminleri, güneş-karasal etkilerin incelenmesinde büyük ilgi görmektedir. 380 ile 780 nm arasındaki aralık çıplak gözle görülebilir.
Sebebi, güneş radyasyonunun enerjisinin çoğunun bu aralıkta yoğunlaşması ve Dünya atmosferinin termal dengesini belirlemesidir. Güneş ışığı, bitkiler ve diğer ototrofik organizmalar tarafından ışık enerjisini vücut için yakıt olarak kullanılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan fotosentez sürecinde önemli bir faktördür.
Kızılötesi radyasyon
700nm'den 1.000.000nm'ye (1mm) yayılan kızılötesi spektrum, Dünya'ya ulaşan elektromanyetik radyasyonun önemli bir bölümünü içerir. Güneş spektrumundaki kızılötesi radyasyonun üç tür yoğunluğu vardır. Bilim adamları bu aralığı dalga boyuna göre 3 türe ayırıyor:
- A: 700-1400 nm.
- B: 1400-3000 nm.
- C: 3000-1mm.
Sonuç
Birçokhayvanlar (insanlar dahil) yaklaşık 400-700 nm aralığında bir duyarlılığa sahiptir ve örneğin insanlarda kullanılabilir renk görme spektrumu yaklaşık 450-650 nm'dir. Gün batımında ve gün doğumunda meydana gelen etkilere ek olarak, spektral bileşim öncelikle güneş ışığının yere doğrudan nasıl çarptığına bağlı olarak değişir.
Güneş her iki haftada bir gezegenimize tüm yıl yetecek kadar enerji sağlar. Bu bağlamda, güneş radyasyonu giderek artan bir şekilde alternatif bir enerji kaynağı olarak kabul ediliyor.
