Σήμερα πρόκειται να μιλήσουμε για έναν τύπο μεταβλητής που είναι αρκετά σημαντικός κατά τη δημιουργία ενός τύπου κλίματος σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Είναι για το ακτινοβολία. Η ακτινοβολία είναι η ποσότητα που μετρά την ενέργεια ανά μονάδα έκτασης της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας σε μια δεδομένη επιφάνεια. Αυτή η ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας που χτυπά μια επιφάνεια μετράται για τον καθορισμένο χώρο και χρόνο.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για την ακτινοβολία και τη σημασία του καθορισμού των τύπων του κλίματος.
Κύρια χαρακτηριστικά
Το Irradiance είναι το μέγεθος που μας βοηθά να μετρήσουμε πόση ηλιακή ακτινοβολία πέφτει σε μια συγκεκριμένη επιφάνεια και κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης χρονικής περιόδου. Είναι γνωστό ότι δεν φτάνει όλη η ηλιακή ακτινοβολία που παράγεται από τον ήλιο στον πλανήτη μας. Το Irradiance εκφράστηκε σε μονάδες ισχύος ανά περιοχή. Κανονικά οι τιμές αναφέρονται σε βατ ανά τετραγωνικό μέτρο. Εάν αναφερόμαστε στην ηλιακή ακτινοβολία θα μιλάμε για το ποσό της ακτινοβολίας που λαμβάνει μια δεδομένη επιφάνεια ανά μονάδα χρόνου.
Για παράδειγμα, μπορούμε να πούμε ότι η ακτινοβολία σε ένα μέρος είναι 10 watts ανά τετραγωνικό μέτρο και ώρα. Αυτό σημαίνει ότι αυτή η ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας μειώνεται σε ένα τετραγωνικό μέτρο κάθε ώρα. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να γνωρίζουμε πόση ηλιακή ακτινοβολία λαμβάνει μια συγκεκριμένη επιφάνεια με την πάροδο του χρόνου για να διαπιστώσουμε τι είδους κλίμα επικρατεί σε μια συγκεκριμένη περιοχή.
Γνωρίζουμε ότι η ηλιακή ακτινοβολία είναι μια σημαντική μεταβλητή για την τιμή των θερμοκρασιών σε ένα μέρος. Εάν αυτό το μέρος δέχεται μεγάλη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας, είναι φυσιολογικό να έχει υψηλότερη θερμοκρασία. Επιπλέον, αυτές οι τιμές είναι εκείνες που καθιερώνουν το ισχύον αιολικό καθεστώς και μερικά από τα ατμοσφαιρικά φαινόμενα που προκαλούν βροχοπτώσεις. Ο ήλιος είναι ο κινητήρας που προκαλεί ατμοσφαιρικά φαινόμενα όπως βροχόπτωση στην τροπόσφαιρα. Είναι η ηλιακή ακτινοβολία που θερμαίνει μέρος μιας επιφάνειας, προκαλώντας τη θέρμανση του περιβάλλοντος αέρα και τείνει να ανεβαίνει.
Στην περιοχή όπου ανεβαίνει ο αέρας, θα δημιουργηθεί ένα είδος κενού που πρέπει να καλυφθεί από άλλη μάζα αέρα. Έτσι δημιουργούνται τα αιολικά καθεστώτα. Όσο μεγαλύτερη διαφορά υπάρχει μεταξύ της πυκνότητας του αέρα, τόσο μεγαλύτερος είναι ο άνεμος. Επιπλέον, αυτές είναι οι συνθήκες που ευνοούν τη δημιουργία αντικυκλώνων και καταιγίδων.
Προέλευση της ακτινοβολίας
Από τεχνική άποψη, η ηλιακή ακτινοβολία στην επιφάνεια της γης είναι ένας τρόπος προσθήκης ενός συγκεκριμένου χρονικού διαστήματος στο οποίο η ακτινοβολία επηρεάζει μια επιφάνεια που φιλτράρεται από την παρεμβολή της ατμόσφαιρας. Τα δεδομένα που μας δίνει η ηλιακή ακτινοβολία στην επιφάνεια θα εξαρτηθούν από την εποχή του χρόνου, το γεωγραφικό πλάτος, το κλίμα γενικά και την ώρα της ημέρας στην οποία είμαστε.
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία προέρχεται από τον ήλιο. Είναι μια ενέργεια από την αντίδραση πυρηνικής σύντηξης που λαμβάνει χώρα συνεχώς μέσα στον ήλιο. Αυτή η πυρηνική αντίδραση δύο πυρήνες υδρογόνου συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν πυρήνα ηλίου. Κατά τη διάρκεια αυτού του συνδυασμού ατόμων, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας, η οποία απελευθερώνεται με τη μορφή ακτινοβολίας.
Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι η θερμότητα που παράγεται από αυτήν την αντίδραση ευθύνεται για τον ήλιο να είναι μια γιγαντιαία πυρακτωμένη μάζα που παράγει τη θερμότητα που φτάνει στην επιφάνεια της γης. Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι ο πλανήτης μας βρίσκεται σε μια γνωστή ως «κατοικήσιμη ζώνη». Δηλαδή, ήταν αρκετά κοντά για να μας ζεσταίνει ο ήλιος, αλλά αρκετά μακριά για να μην μας κάψει.
Η εξωτερική επιφάνεια του ήλιου είναι περίπου 5500 βαθμούς Κελσίου. Αυτό το αστέρι εκπέμπει μεγάλη ποσότητα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε μεγάλο μήκος κύματος και εύρος συχνοτήτων. Αυτή η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κυμαίνεται από υπεριώδες έως υπέρυθρο, με την περιοχή ορατή στους ανθρώπους να ονομάζεται ουράνιο τόξο. Το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας είναι αυτό που καλύπτει όλα τα μήκη κύματος που εκπέμπει ο ήλιος, είτε είναι ορατό στους ανθρώπους.
Τύποι ακτινοβολίας
Υπάρχουν διάφοροι τύποι ακτινοβολίας ανάλογα με τα χαρακτηριστικά και την προέλευσή τους. Θα αναλύσουμε κάθε ένα από αυτά βήμα προς βήμα:
- Συνολική ηλιακή ακτινοβολία: Είναι αυτή η μέτρηση που περιλαμβάνει όλα τα μήκη κύματος ανά μονάδα θα επηρεάσει την ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη μας. Συνήθως μετράται κάθετα στο φως του ήλιου που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα.
- Άμεση κανονική ακτινοβολία: είναι αυτό που μετρά την επιφάνεια της γης σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία. Για να γίνει αυτό, ένα στοιχείο χρησιμοποιείται στην επιφάνεια τοποθετημένη κάθετα στον ήλιο. Η συνολική άμεση ακτινοβολία θα είναι ίση με την εξωγήινη ακτινοβολία πάνω από την ατμόσφαιρα, μείον τις ατμοσφαιρικές απώλειες λόγω της απορρόφησης και της σκέδασης του φωτός από τον άνεμο και τα σύννεφα. Αυτές οι απώλειες μπορούν να αυξηθούν ή να μειωθούν ανάλογα με την ώρα της ημέρας, το γεωγραφικό πλάτος, την κάλυψη σύννεφων, την υγρασία, μεταξύ άλλων.
- Διάχυτη οριζόντια ακτινοβολία: Είναι επίσης γνωστό με το όνομα της διάχυτης ακτινοβολίας του ουρανού. Αυτή είναι η ακτινοβολία στην οποία η ακτινοβολία από το φως που διασκορπίζεται μέσω της ατμόσφαιρας φτάνει στην επιφάνεια της γης. Αυτή η ποσότητα μπορεί να μετρηθεί σε οριζόντια επιφάνεια με ακτινοβολία που προέρχεται από όλα τα σημεία του ουρανού. Εάν δεν υπήρχε η ατμόσφαιρα δεν θα υπήρχε διάχυτη οριζόντια ακτινοβολία.
- Παγκόσμια οριζόντια ακτινοβολία: Τέλος, αυτός ο τύπος ακτινοβολίας μετρά τη συνολική ακτινοβολία του ήλιου σε μια οριζόντια επιφάνεια στη γη. Υπολογίζεται ως το άθροισμα της άμεσης ακτινοβολίας και της διάχυτης οριζόντιας ακτινοβολίας.
Όλες αυτές οι τιμές καθορίζονται για να γνωρίζουμε τα κλιματικά χαρακτηριστικά μιας συγκεκριμένης περιοχής. Επιπλέον, χρησιμοποιείται σε πολλές μελέτες για την ανάπτυξη και κατασκευή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που λειτουργούν με τον ήλιο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η φωτοβολταϊκή ηλιακή ενέργεια. Για τη διεξαγωγή μελέτης σκοπιμότητας φωτοβολταϊκής ηλιακής ενέργειας, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που θα επηρεάσει την επιφάνεια της στέγης του σπιτιού καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους. Επιπλέον, θα απαιτηθούν, μεταξύ άλλων, τιμές άλλων μεταβλητών, όπως κάλυψη νέφους, υγρασία και άνεμος.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την ακτινοβολία.