Heute werden wir über eine Art von Variable sprechen, die für die Festlegung einer Art von Klima in einer bestimmten Region sehr wichtig ist. Es geht um die Bestrahlungsstärke. Die Bestrahlungsstärke ist die Größe, die die Energie pro Flächeneinheit der auf eine bestimmte Oberfläche einfallenden Sonnenstrahlung misst. Diese Menge an Sonnenstrahlung, die auf eine Oberfläche trifft, wird über den angegebenen Raum und die angegebene Zeit gemessen.
In diesem Artikel erklären wir Ihnen alles, was Sie über die Bestrahlungsstärke und die Bedeutung der Festlegung der Klimatypen wissen müssen.
Schlüsselmerkmale
Die Bestrahlungsstärke ist die Größe, mit der wir messen können, wie viel Sonnenstrahlung auf eine bestimmte Oberfläche und zu einer bestimmten Zeit fällt. Es ist bekannt, dass nicht die gesamte von der Sonne erzeugte Sonnenstrahlung unseren Planeten erreicht. Die Bestrahlungsstärke wurde in Leistungseinheiten pro Fläche ausgedrückt. Normalerweise werden die Werte in Watt pro Quadratmeter angegeben. Wenn wir uns auf die Sonneneinstrahlung beziehen, sprechen wir über die Bestrahlungsstärke, die eine bestimmte Oberfläche pro Zeiteinheit erhält.
Zum Beispiel können wir sagen, dass die Bestrahlungsstärke an einem Ort ist 10 Watt pro Quadratmeter und Stunde. Dies bedeutet, dass diese Menge an Sonnenstrahlung stündlich auf einen Quadratmeter fällt. Auf diese Weise können wir wissen, wie viel Sonnenstrahlung eine bestimmte Oberfläche im Laufe der Zeit empfängt, um festzustellen, welche Art von Klima in einem bestimmten Gebiet herrscht.
Wir wissen, dass Sonnenstrahlung eine wichtige Variable für den Wert der Temperaturen an einem Ort ist. Wenn dieser Ort eine große Menge Sonnenstrahlung empfängt, ist es normal, dass er eine höhere Temperatur hat. Darüber hinaus sind diese Werte diejenigen, die das vorherrschende Windregime und einige der atmosphärischen Phänomene bestimmen, die zu Niederschlägen führen. Die Sonne ist der Motor, der atmosphärische Phänomene wie Niederschlag in der Troposphäre erzeugt. Es ist Sonnenstrahlung, die einen Teil einer Oberfläche erwärmt, wodurch sich die Umgebungsluft erwärmt und zum Aufsteigen neigt.
In dem Bereich, in dem die Luft aufsteigt, entsteht eine Art Lücke, die mit einer anderen Luftmasse gefüllt werden muss. So werden Windregime aufgebaut. Je größer der Unterschied zwischen den Luftdichten ist, desto größer ist der Wind. Darüber hinaus sind dies die Bedingungen, die der Entstehung von Antizyklonen und Stürmen förderlich sind.
Ursprung der Bestrahlungsstärke
Aus technischer Sicht ist Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche eine Möglichkeit, ein bestimmtes Zeitintervall hinzuzufügen, in dem die Strahlung durch Zwischenschaltung der Atmosphäre eine gefilterte Oberfläche beeinflusst. Die Daten, die uns die Sonneneinstrahlung auf der Oberfläche liefert, hängen von der Jahreszeit, dem Breitengrad, dem Klima im Allgemeinen und der Tageszeit ab, in der wir uns befinden.
Elektromagnetische Strahlung kommt von der Sonne. Es ist eine Energie aus der Kernfusionsreaktion, die ständig in der Sonne stattfindet. Bei dieser Kernreaktion verbinden sich zwei Wasserstoffkerne zu einem Heliumkern. Bei dieser Kombination von Atomen wird eine große Energiemenge freigesetzt, die in Form von Strahlung freigesetzt wird.
Es muss auch berücksichtigt werden, dass die durch diese Reaktion erzeugte Wärme dafür verantwortlich ist, dass die Sonne eine gigantische Glühmasse ist, die die Wärme erzeugt, die die Erdoberfläche erreicht. Wir müssen bedenken, dass sich unser Planet in der sogenannten "bewohnbaren Zone" befindet. Das heißt, es war nah genug, damit die Sonne uns wärmen konnte, aber weit genug, um uns nicht zu verbrennen.
Die äußere Oberfläche der Sonne beträgt etwa 5500 Grad Celsius. Dieser Stern emittiert große Mengen elektromagnetischer Strahlung in einem weiten Bereich von Wellenlänge und Frequenz. Diese elektromagnetische Strahlung reicht von ultraviolett bis infrarot, wobei der für den Menschen sichtbare Bereich als Regenbogen bezeichnet wird. Das Spektrum der Sonnenstrahlung umfasst alle Wellenlängen, die die Sonne abgibt, unabhängig davon, ob man für den Menschen sichtbar ist.
Arten der Bestrahlungsstärke
Es gibt verschiedene Arten der Bestrahlungsstärke, abhängig von ihren Eigenschaften und ihrer Herkunft. Wir werden jeden von ihnen Schritt für Schritt analysieren:
- Gesamte Sonneneinstrahlung: Es ist das Maß, das alle Wellenlängen pro Einheit umfasst und die obere Atmosphäre unseres Planeten beeinflussen würde. Sie wird normalerweise senkrecht zum Sonnenlicht gemessen, das in die Atmosphäre eintritt.
- Direkte normale Bestrahlungsstärke: Es ist dasjenige, das die Erdoberfläche an einem bestimmten Ort misst. Hierzu wird ein Element auf der senkrecht zur Sonne angeordneten Oberfläche verwendet. Die gesamte direkte Bestrahlungsstärke entspricht der außerirdischen Bestrahlungsstärke über der Atmosphäre abzüglich der atmosphärischen Verluste aufgrund der Absorption und Streuung von Licht durch Wind und Wolken. Diese Verluste können unter anderem in Abhängigkeit von Tageszeit, Breitengrad, Wolkendecke und Feuchtigkeitsgehalt erhöht oder verringert werden.
- Diffuse horizontale Bestrahlungsstärke: Es ist auch unter dem Namen diffuse Himmelsstrahlung bekannt. Dies ist die Strahlung, bei der die durch die Atmosphäre gestreute Lichtstrahlung die Erdoberfläche erreicht. Diese Größe kann auf einer horizontalen Fläche gemessen werden, wobei die Strahlung von allen Punkten am Himmel kommt. Wenn die Atmosphäre nicht existieren würde, gäbe es keine diffuse horizontale Strahlung.
- Globale horizontale Bestrahlungsstärke: Schließlich misst diese Art der Bestrahlungsstärke die Gesamtstrahlung der Sonne auf einer horizontalen Oberfläche der Erde. Sie wird als Summe der direkten Bestrahlungsstärke und der diffusen horizontalen Bestrahlungsstärke gezählt.
Alle diese Werte werden festgelegt, um die klimatischen Eigenschaften eines bestimmten Gebiets zu kennen. Darüber hinaus wird es in zahlreichen Studien zur Entwicklung und zum Bau erneuerbarer Energien verwendet, die mit der Sonne arbeiten. Ein Beispiel hierfür ist die Photovoltaik-Solarenergie. Um eine Machbarkeitsstudie für Photovoltaik-Solarenergie durchzuführen, muss die Menge der Sonnenstrahlung bekannt sein, die das ganze Jahr über die Dachoberfläche des Hauses beeinflussen wird. Darüber hinaus sind Werte anderer Variablen wie Wolkendecke, Luftfeuchtigkeit und Windregime erforderlich.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Bestrahlungsstärke erfahren können.