Solstråling

solstråling, der hændes på jordens overflade

Solstråling er en vigtig meteorologisk variabel, der tjener til at bestemme mængden af ​​"varme", som vi modtager fra solen på jordens overflade. Denne mængde solstråling ændres af klimaændringer og fastholdelse af drivhusgasser.

Solstråling er i stand til at opvarme overfladen af ​​jorden og genstande (selv vores) uden næppe at opvarme luften. Desuden er denne variabel meget vigtig for at vurdere det arbejde, vi udfører i kampen mod klimaændringer. Vil du vide alt om solstråling?

Solstråling passerer gennem atmosfæren

stråling fra solen til jorden

Når vi er på stranden en af ​​disse varme sommerdage, lægger vi os ned til solen. Når vi bliver i håndklædet længere, bemærker vi, hvordan vores krop varmes op og øger temperaturen, indtil vi har brug for at tage et bad eller komme i skyggen, fordi vi bliver brændt. Hvad er der sket her, hvis luften ikke er så varm? Hvad der er sket, er det solens stråler er passeret gennem vores atmosfære og har varmet vores krop med lidt opvarmning af luften.

Noget der ligner det, der sker med os i denne situation, er, hvad der sker med Jorden: Atmosfæren er næsten 'gennemsigtig' for solstråling, men Jordens overflade og andre kroppe, der er placeret på den, absorberer den. Den energi, som solen overfører til jorden, er det, der kaldes strålingsenergi eller stråling. Stråling bevæger sig gennem rummet i form af bølger, der bærer energi. Afhængigt af mængden af ​​energi, de bærer, klassificeres de langs det elektromagnetiske spektrum. Vi har de mest energiske bølger som gammastråler, røntgenstråler og ultraviolet, såvel som dem med mindre energi, såsom infrarød, mikrobølger og radiobølger.

Alle kroppe udsender stråling

stråling udsendes af alle kroppe som en funktion af deres temperatur

Alle kroppe udsender stråling baseret på deres temperatur. Dette er givet af Stefan-Boltzmann-loven der siger, at den energi, der udsendes af et legeme, er direkte proportional med den fjerde effekt af dets temperatur. Dette er grunden til, at både solen, et brændende stykke træ, vores egen krop og endda et stykke is konstant udstråler energi.

Dette får os til at stille os et spørgsmål: hvorfor er vi i stand til at "se" den stråling, der udsendes af solen eller det brændende stykke træ, og vi er ikke i stand til at se den udsendte af os, jordens overflade eller stykket af is? Såvel, dette afhænger i høj grad af temperaturen, som hver af dem nårog derfor den mængde energi, som de overvejende udsender. Jo højere kroppens temperatur er, desto større mængde energi udsender de i deres bølger, og det er derfor, de vil være mere synlige.

Solen har en temperatur på 6.000 K og udsender stråling hovedsageligt i bølger i det synlige område (almindeligvis kendt som lysbølger), den udsender også ultraviolet stråling (hvilket har mere energi, og det brænder vores hud ved lange eksponeringer) og Resten, den udsender, er infrarød stråling, der ikke opfattes af det menneskelige øje. Derfor kan vi ikke opfatte den stråling, som vores krop udsender. Den menneskelige krop er ved omkring 37 grader Celsius, og den stråling, den udsender, er i det infrarøde.

Sådan fungerer solstråling

balance mellem solstråling, der påvirker jordens overflade og returneres til rummet og bevares i atmosfæren

At vide, at kroppe kontinuerligt udsender stråling og energi, vil helt sikkert bringe et andet spørgsmål til dit hoved. Hvorfor, hvis kroppe udsender energi og stråling, køler de ikke gradvist ned? Svaret på dette spørgsmål er simpelt: mens de udsender energi, absorberer de det også. Der er en anden lov, nemlig strålingsligevægt, der siger, at et objekt udsender den samme mængde energi, som det absorberer, det er derfor, de er i stand til at opretholde en konstant temperatur.

Således finder en række processer sted i vores jord-atmosfære system, hvor energi absorberes, udsendes og reflekteres, således at den endelige balance mellem strålingen, der når toppen af ​​atmosfæren fra solen, og den, der går ud i det ydre rum, er nul. Med andre ord forbliver den gennemsnitlige årstemperatur konstant. Når solstråling kommer ind i jorden, absorberes det meste af jordens overflade. Meget lidt af den indfaldende stråling absorberes af skyer og luft. Resten af ​​strålingen reflekteres af overfladen, gasser, skyer og returneres til det ydre rum.

Mængden af ​​stråling, der reflekteres af et legeme med hensyn til den indfaldende stråling, kaldes 'albedo'. Derfor kan vi sige det jordatmosfæresystemet har en gennemsnitlig albedo på 30%. Nyligt faldet sne eller nogle højt vertikalt udviklede cumulonimbus har en albedo tæt på 90%, mens ørkener har ca. 25% og havene ca. 10% (de absorberer næsten al den stråling, der når dem).

Hvordan måler vi stråling?

elektromagnetisk spektrum og energibølger

For at måle solstrålingen, som vi modtager på et tidspunkt, bruger vi en enhed kaldet et pyranometer. Dette afsnit består af en sensor indesluttet i en gennemsigtig halvkugle, der transmitterer al stråling med en meget lille bølgelængde. Denne sensor har skiftende sorte og hvide segmenter, der absorberer mængden af ​​stråling på en anden måde. Temperaturkontrasten mellem disse segmenter er kalibreret i henhold til strålingsfluxen (målt i watt pr. kvadratmeter).

Et skøn over mængden af ​​solstråling, vi modtager, kan også opnås ved at måle antallet af solskinstimer, vi har. For at gøre dette bruger vi et instrument kaldet en heliograf. Dette er dannet af en glaskugle orienteret mod det geografiske syd, der fungerer som et stort forstørrelsesglas, der koncentrerer al den modtagne stråling i et glødepunkt, der brænder et specielt papirbånd, der er gradueret med timerne på dagen.

Solstråling og øget drivhuseffekt

den øgede drivhuseffekt øger mængden af ​​stråling, der absorberes i atmosfæren og øger temperaturen

Tidligere nævnte vi, at mængden af ​​solstråling, der kommer ind i Jorden, og den, der efterlader, er den samme. Dette er ikke helt sandt, for hvis ja, ville den globale gennemsnitstemperatur på vores planet være -88 grader. Vi har brug for noget for at hjælpe os med at bevare varmen for at kunne have en så behagelig og beboelig temperatur, der gør livet muligt på planeten. Det er her, vi introducerer drivhuseffekten. Når solstråling rammer jordens overflade, vender den næsten halvdelen tilbage til atmosfæren for at udvise den i det ydre rum. Vi har kommenteret, at skyer, luft og andre atmosfæriske komponenter absorberer en lille del af solstrålingen. Denne absorberede mængde er imidlertid ikke nok til at være i stand til at opretholde en stabil temperatur og gøre vores planet beboelig. Hvordan kan vi leve med disse temperaturer?

De såkaldte drivhusgasser er de gasser, der bevarer en del af den temperatur, der udsendes af jordoverfladen, der vender tilbage til atmosfæren. Drivhusgasser er: vanddamp, kuldioxid (CO2), nitrogenoxider, svovloxider, metan osv. Hver drivhusgas har forskellige evner til at absorbere solstråling. Jo mere kapacitet den har til at absorbere stråling, jo mere varme bevarer den og vil ikke lade den vende tilbage til det ydre rum.

absorberet overskydende solstråling forårsager global opvarmning og klimaændringer

Gennem hele menneskets historie er koncentrationen af ​​drivhusgasser (inklusive mest CO2) steget mere og mere. Stigningen af ​​denne stigning skyldes den industrielle revolution og afbrænding af fossile brændstoffer inden for industri, energi og transport. Forbrænding af fossile brændstoffer som olie og kul forårsager CO2 og metanemissioner. Disse gasser i en stigende emission får dem til at tilbageholde en stor mængde solstråling og tillader ikke, at den returneres til det ydre rum.

Dette er kendt som drivhuseffekten. Dog øger vi denne effekt, vi kalder drivhus det er kontraproduktivt, da det vi laver er at øge de globale gennemsnitstemperaturer mere og mere. Jo mere koncentration af disse strålingsabsorberende gasser i atmosfæren er, jo mere varme bevarer de, og jo højere temperaturer vil derfor stige.

Solstråling og klimaændringer

Global opvarmning er kendt over hele verden. Denne stigning i temperaturer på grund af den store tilbageholdelse af solstråling forårsager en ændring i det globale klima. Det betyder ikke kun, at de gennemsnitlige temperaturer på planeten vil stige, men at klimaet og alt, hvad der indebærer, vil ændre sig.

Stigningen i temperaturer forårsager destabilisering i luftstrømme, oceaniske masser, artsfordeling, rækkefølge efter årstider, stigning i ekstreme meteorologiske fænomener (såsom tørke, oversvømmelser, orkaner ...) osv.. Derfor er vi nødt til at reducere drivhusgasemissionerne og genvinde vores klima for at genvinde vores strålingsbalance på en stabil måde.


Indholdet af artiklen overholder vores principper for redaktionel etik. Klik på for at rapportere en fejl her.

Vær den første til at kommentere

Efterlad din kommentar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Obligatoriske felter er markeret med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Control SPAM, management af kommentarer.
  3. Legitimering: Dit samtykke
  4. Kommunikation af dataene: Dataene vil ikke blive kommunikeret til tredjemand, undtagen ved juridisk forpligtelse.
  5. Datalagring: Database hostet af Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheder: Du kan til enhver tid begrænse, gendanne og slette dine oplysninger.