Все, що вам потрібно знати про сонячне випромінювання на поверхні Землі

Земля отримує різні форми випромінювання, але основним джерелом є випромінювання, випромінюване Сонцем. Це явище можливе завдяки ядерному синтезу, який відбувається в сонячному ядрі, де водень перетворюється на гелій, вивільняючи величезну кількість теплової енергії. Ця енергія подорожує від серця Сонця до його поверхні і, нарешті, випромінюється в космос, досягаючи нашої планети. Щоб дізнатися більше про характеристики цього явища, ви можете звернутися до сонячна радіація.

Сонячна енергія досягає Землі у вигляді електромагнітні хвилі, які мають різні довжини хвиль. Сукупність усіх цих довжин хвиль, які випромінює тіло, називається спектр. Цей спектр нерозривно пов’язаний із температурою випромінюючого об’єкта, тому при вищих температурах випромінювані хвилі коротші.

Сонячний спектр складається в основному з коротких хвиль, що є результатом надзвичайно високої температури Сонця, яка, за оцінками, становить близько 6.000 K (еквівалентно 5.727 ºC).

Види сонячної радіації

У сонячному спектрі можна виділити три основних типи випромінювання:

1. Ультрафіолетові промені: З довжиною хвилі від 0,1 до 0,4 мікрометра УФ-промені становлять близько 9% загальної енергії, що випромінюється Сонцем. Ця форма випромінювання особливо важлива, оскільки вона може спричинити шкідливі наслідки для здоров’я, наприклад сонячні опіки та підвищений ризик раку шкіри. Щоб отримати докладнішу інформацію про вплив цього випромінювання, відвідайте розділ види сонячної радіації.
2. Видимі промені: Це випромінювання має довжину хвилі від 0,4 до 0,78 мікрометра, що становить приблизно 41% загальної сонячної енергії. Це діапазон випромінювання, який ми можемо сприймати нашими очима і який є важливим для фотосинтезу в рослинах, який, у свою чергу, підтримує більшість харчових ланцюгів на Землі.
3. Інфрачервоні промені: З довжиною хвилі від 0,78 до 3 мікрометрів інфрачервоні промені охоплюють решту 50% сонячної енергії. Це випромінювання має вирішальне значення для нагрівання поверхні Землі та впливає на клімат і умови навколишнього середовища на нашій планеті. Ви можете дізнатися більше про те, як це випромінювання впливає на клімат сонячна активність і зміна клімату.

Коли це сонячне випромінювання досягає поверхні, воно нерівномірно розподіляється по різних широтах через те, як система Земля-атмосфера перехоплює сонячну енергію. Це явище призводить до значних коливань кількості радіації, отриманої в різних регіонах світу.

Сонячна стала та її мінливість

Кількість сонячної радіації, що досягає поверхні Землі, змінюється в залежності від відстані між нашою планетою та Сонцем. Це середнє значення називається сонячна постійна, який коливається від 1.325 до 1.412 Вт/м² залежно від відносного положення Землі на її орбіті. У середньому ця константа вважається приблизною E = 1366 Вт/м². Для отримання додаткової інформації про те, як ця константа вимірюється та поводиться, ви можете проконсультуватися сонячної радіації на планеті Земля.

Компоненти сонячної радіації та їх взаємодія з атмосферою

Сонячна радіація, що потрапляє в атмосферу Землі, не досягає поверхні в цілості; страждає від різних явищ взаємодії:

• Пряме випромінювання: Цей компонент надходить безпосередньо від Сонця і відповідає за тіні, створювані об’єктами. Він більший у сонячні дні і менший, коли є хмари.
• Дифузне випромінювання: Це є результатом розсіювання сонячного випромінювання через частинки в атмосфері. Цей компонент може становити до 15% загальної радіації в сонячні дні та збільшується, коли небо стає хмарним.
• Альбедо або відбите випромінювання: Це випромінювання, яке відбивається від поверхні Землі. Його кількість залежить від коефіцієнта відбиття поверхні. Наприклад, альбедо снігу може досягати 80%, тобто сніг відбиває велику частину сонячної радіації.

Таке управління та розподіл сонячної радіації є важливими для розуміння різних кліматичних і метеорологічних явищ, які впливають на життя на нашій планеті. Щоб краще зрозуміти вплив сонячних явищ на Землю, ви можете переглянути подробиці про сонячні бурі, що може вплинути на умови на поверхні Землі.

Сонячне випромінювання, що досягає поверхні Землі, є складним явищем, що включає різноманітні форми енергії, їх взаємодію з атмосферою та їхню мінливість залежно від таких факторів, як широта та висота. Розуміння цього явища має вирішальне значення не тільки для метеорології та кліматології, але й для сталого використання цього невичерпного джерела енергії в таких технологіях, як сонячна фотоелектрична система, яка обіцяє стати ключовим фактором переходу до більш сталого енергетичного майбутнього.

Пов'язана стаття:

Як змінюється виробництво енергії сонячними панелями протягом року