Ηλιακή ακτινοβολία

συμβάν ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια της γης

Η ηλιακή ακτινοβολία είναι μια σημαντική μετεωρολογική μεταβλητή που χρησιμεύει στον προσδιορισμό της ποσότητας "θερμότητας" που θα λάβουμε από τον ήλιο στην επιφάνεια της γης. Αυτή η ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας μεταβάλλεται από την κλιματική αλλαγή και τη διατήρηση των αερίων του θερμοκηπίου.

Η ηλιακή ακτινοβολία είναι ικανή να θερμαίνει την επιφάνεια του εδάφους και των αντικειμένων (ακόμη και το δικό μας) με σχεδόν θέρμανση του αέρα. Επιπλέον, αυτή η μεταβλητή είναι πολύ σημαντική προκειμένου να εκτιμηθεί το έργο που κάνουμε για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. Θέλετε να μάθετε τα πάντα για την ηλιακή ακτινοβολία;

Η ηλιακή ακτινοβολία περνά μέσα από την ατμόσφαιρα

ακτινοβολία από τον ήλιο στη γη

Όταν είμαστε στην παραλία σε μια από αυτές τις καυτές καλοκαιρινές μέρες, ξαπλώνουμε "στον ήλιο." Καθώς μένουμε στην πετσέτα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, παρατηρούμε πώς το σώμα μας ζεσταίνει και αυξάνει τη θερμοκρασία του, μέχρι να χρειαστεί να κάνουμε μπάνιο ή να σκιάσουμε γιατί καίμε. Τι έχει συμβεί εδώ, εάν ο αέρας δεν είναι τόσο ζεστός; Αυτό που συνέβη είναι αυτό οι ακτίνες του ήλιου έχουν περάσει από την ατμόσφαιρα μας και έχουν ζεσταθεί το σώμα μας με λίγη θέρμανση του αέρα.

Κάτι παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει σε αυτήν την κατάσταση είναι αυτό που συμβαίνει στη Γη: Η ατμόσφαιρα είναι σχεδόν «διαφανής» στην ηλιακή ακτινοβολία, αλλά η επιφάνεια της Γης και άλλα σώματα που βρίσκονται πάνω της την απορροφούν. Η ενέργεια που μεταφέρεται από τον Ήλιο στη Γη είναι αυτή που είναι γνωστή ως ακτινοβόλη ενέργεια ή ακτινοβολία. Η ακτινοβολία ταξιδεύει στο διάστημα με τη μορφή κυμάτων που μεταφέρουν ενέργεια. Ανάλογα με την ποσότητα ενέργειας που μεταφέρουν, ταξινομούνται κατά μήκος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Έχουμε τα πιο ενεργητικά κύματα όπως ακτίνες γάμμα, ακτίνες Χ και υπεριώδη ακτινοβολία, καθώς και εκείνα με λιγότερη ενέργεια όπως υπέρυθρες, μικροκύματα και ραδιοκύματα.

Όλα τα σώματα εκπέμπουν ακτινοβολία

εκπέμπεται ακτινοβολία από όλα τα σώματα σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία τους

Όλα τα σώματα εκπέμπουν ακτινοβολία με βάση τη θερμοκρασία τους. Αυτό δίνεται από Ο νόμος Stefan-Boltzmann που δηλώνει ότι η ενέργεια που εκπέμπεται από ένα σώμα είναι άμεσα ανάλογη με την τέταρτη ισχύ της θερμοκρασίας του. Γι 'αυτό και ο Ήλιος, ένα καίγοντας κομμάτι ξύλου, το σώμα μας και ακόμη και ένα κομμάτι πάγου εκπέμπουν ενέργεια με συνεχή τρόπο.

Αυτό μας οδηγεί να αναρωτηθούμε: γιατί είμαστε σε θέση να «δούμε» την ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον ήλιο ή το καίγοντας κομμάτι ξύλου και δεν μπορούμε να δούμε αυτήν που εκπέμπεται από εμάς, την επιφάνεια της Γης ή την κομμάτι πάγου; Επισης, Αυτό εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία που επιτυγχάνεται από καθένα από αυτά, και επομένως, η ποσότητα ενέργειας που εκπέμπουν κατά κύριο λόγο. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία των σωμάτων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα ενέργειας που εκπέμπουν στα κύματά τους και γι 'αυτό θα είναι πιο ορατά.

Ο Ήλιος βρίσκεται σε θερμοκρασία 6.000 Κ και εκπέμπει ακτινοβολία κυρίως σε κύματα της ορατής περιοχής (γενικά γνωστή ως φως κύματα), εκπέμπει επίσης υπεριώδη ακτινοβολία (η οποία έχει περισσότερη ενέργεια και γι 'αυτό καίει το δέρμα μας σε μεγάλες εκθέσεις) και Το υπόλοιπο που εκπέμπει είναι υπέρυθρη ακτινοβολία που δεν γίνεται αντιληπτή από το ανθρώπινο μάτι. Γι 'αυτό δεν μπορούμε να αντιληφθούμε την ακτινοβολία που εκπέμπει το σώμα μας. Το ανθρώπινο σώμα είναι περίπου 37 βαθμούς Κελσίου και η ακτινοβολία που εκπέμπει είναι στο υπέρυθρο.

Πώς λειτουργεί η ηλιακή ακτινοβολία

ισορροπία της ηλιακής ακτινοβολίας που επηρεάζει την επιφάνεια της γης και επιστρέφεται στο διάστημα και διατηρείται στην ατμόσφαιρα

Σίγουρα γνωρίζοντας ότι τα σώματα εκπέμπουν συνεχώς ακτινοβολία και ενέργεια θα φέρουν μια άλλη ερώτηση στο κεφάλι σας. Γιατί, εάν τα σώματα εκπέμπουν ενέργεια και ακτινοβολία, δεν κρυώνουν σταδιακά; Η απάντηση σε αυτήν την ερώτηση είναι απλή: ενώ εκπέμπουν ενέργεια, την απορροφούν επίσης. Υπάρχει ένας άλλος νόμος, ο οποίος είναι αυτός της ακτινοβολητικής ισορροπίας, ο οποίος λέει ότι ένα αντικείμενο εκπέμπει την ίδια ποσότητα ενέργειας με την απορροφά, γι 'αυτό είναι σε θέση να διατηρήσει μια σταθερή θερμοκρασία.

Έτσι, στο σύστημα της γης-ατμόσφαιρας λαμβάνει χώρα μια σειρά διαδικασιών στις οποίες η ενέργεια απορροφάται, εκπέμπεται και ανακλάται, έτσι ώστε Η τελική ισορροπία μεταξύ της ακτινοβολίας που φτάνει στην κορυφή της ατμόσφαιρας από τον Ήλιο και εκείνης που βγαίνει στο διάστημα είναι μηδέν. Με άλλα λόγια, η μέση ετήσια θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Όταν η ηλιακή ακτινοβολία εισέρχεται στη Γη, το μεγαλύτερο μέρος απορροφάται από την επιφάνεια της Γης. Πολύ λίγο από την προσπίπτουσα ακτινοβολία απορροφάται από σύννεφα και αέρα. Η υπόλοιπη ακτινοβολία αντανακλάται από την επιφάνεια, τα αέρια, τα σύννεφα και επιστρέφεται στο διάστημα.

Η ποσότητα της ακτινοβολίας που αντανακλάται από ένα σώμα σε σχέση με την προσπίπτουσα ακτινοβολία είναι γνωστή ως «albedo». Επομένως, μπορούμε να το πούμε αυτό το σύστημα γήινης ατμόσφαιρας έχει μέσο albedo 30%. Το πρόσφατα πεσμένο χιόνι ή κάποιο άκρως ανεπτυγμένο κατακόρυφο cumulonimbus έχει ένα albedo κοντά στο 90%, ενώ οι έρημοι έχουν περίπου 25% και οι ωκεανοί περίπου το 10% (απορροφούν σχεδόν όλη την ακτινοβολία που φτάνει)

Πώς μετράμε την ακτινοβολία;

ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και ενεργειακά κύματα

Για να μετρήσουμε την ηλιακή ακτινοβολία που λαμβάνουμε σε ένα σημείο, χρησιμοποιούμε μια συσκευή που ονομάζεται πυρανόμετρο. Αυτή η ενότητα αποτελείται από έναν αισθητήρα κλειστό σε ένα διαφανές ημισφαίριο που μεταδίδει όλη την ακτινοβολία ενός πολύ μικρού μήκους κύματος. Αυτός ο αισθητήρας έχει εναλλασσόμενα ασπρόμαυρα τμήματα που απορροφούν την ποσότητα ακτινοβολίας με διαφορετικό τρόπο. Η αντίθεση θερμοκρασίας μεταξύ αυτών των τμημάτων βαθμονομείται σύμφωνα με τη ροή ακτινοβολίας (μετρούνται σε βατ ανά τετραγωνικό μέτρο).

Μια εκτίμηση της ποσότητας της ηλιακής ακτινοβολίας που λαμβάνουμε μπορεί επίσης να ληφθεί μετρώντας τον αριθμό των ωρών ηλιοφάνειας που έχουμε. Για να το κάνουμε αυτό, χρησιμοποιούμε ένα όργανο που ονομάζεται ηλιογράφος. Αυτό σχηματίζεται από μια γυάλινη σφαίρα προσανατολισμένη προς το γεωγραφικό νότο, η οποία ενεργεί ως ένα μεγάλο μεγεθυντικό φακό, συγκεντρώνοντας όλη την ακτινοβολία που λαμβάνεται σε ένα σημείο πυρακτώσεως που καίει μια ειδική χάρτινη ταινία που βαθμολογείται με τις ώρες της ημέρας.

Ηλιακή ακτινοβολία και αυξημένο φαινόμενο θερμοκηπίου

Το αυξημένο φαινόμενο του θερμοκηπίου αυξάνει την ποσότητα της ακτινοβολίας που απορροφάται στην ατμόσφαιρα και αυξάνει τις θερμοκρασίες

Νωρίτερα αναφέραμε ότι η ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που εισέρχεται στη Γη και αυτή που φεύγει είναι η ίδια. Αυτό δεν είναι απολύτως αλήθεια, διότι αν ναι, η παγκόσμια μέση θερμοκρασία του πλανήτη μας θα ήταν -88 μοίρες. Χρειαζόμαστε κάτι για να μας βοηθήσουν να διατηρήσουμε τη θερμότητα για να έχουμε μια τόσο ευχάριστη και κατοικήσιμη θερμοκρασία που καθιστά δυνατή τη ζωή στον πλανήτη. Εκεί παρουσιάζουμε το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Όταν η ηλιακή ακτινοβολία χτυπά την επιφάνεια της Γης, επιστρέφει σχεδόν το ήμισυ πίσω στην ατμόσφαιρα για να την αποβάλει στο διάστημα. Λοιπόν, σχολιάσαμε ότι τα σύννεφα, ο αέρας και τα υπόλοιπα ατμοσφαιρικά συστατικά απορροφούν ένα μικρό μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας. Ωστόσο, αυτή η ποσότητα που απορροφάται δεν είναι αρκετή για να διατηρήσει μια σταθερή θερμοκρασία και να κάνει τον πλανήτη μας κατοικήσιμο. Πώς μπορούμε να ζήσουμε με αυτές τις θερμοκρασίες;

Τα λεγόμενα αέρια θερμοκηπίου είναι εκείνα τα αέρια που διατηρούν μέρος της θερμοκρασίας που εκπέμπεται από την επιφάνεια της γης και επιστρέφει στην ατμόσφαιρα. Τα αέρια του θερμοκηπίου είναι: υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα (CO2), οξείδια του αζώτου, οξείδια του θείου, μεθάνιο κ.λπ. Κάθε αέριο θερμοκηπίου έχει διαφορετική ικανότητα απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας. Όσο περισσότερη ικανότητα έχει για να απορροφήσει την ακτινοβολία, τόσο περισσότερη θερμότητα θα διατηρήσει και δεν θα της επιτρέψει να επιστρέψει στο διάστημα.

Η υπερβολική απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας προκαλεί υπερθέρμανση του πλανήτη και κλιματική αλλαγή

Σε όλη την ανθρώπινη ιστορία, η συγκέντρωση των αερίων του θερμοκηπίου (συμπεριλαμβανομένου του μεγαλύτερου CO2) αυξάνεται ολοένα και περισσότερο. Η αύξηση αυτής της αύξησης αναμένεται τη βιομηχανική επανάσταση και την καύση ορυκτών καυσίμων στη βιομηχανία, την ενέργεια και τις μεταφορές. Η καύση ορυκτών καυσίμων όπως το πετρέλαιο και ο άνθρακας, προκαλούν εκπομπές CO2 και μεθανίου. Αυτά τα αέρια σε μια αυξανόμενη εκπομπή τους αναγκάζουν να διατηρήσουν μια μεγάλη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας και δεν επιτρέπουν την επιστροφή τους στο διάστημα.

Αυτό είναι γνωστό ως φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ωστόσο, αυξάνοντας αυτό το αποτέλεσμα ονομάζουμε θερμοκήπιο είναι αντιπαραγωγικό, καθώς αυτό που κάνουμε είναι να αυξάνουμε όλο και περισσότερο τις παγκόσμιες μέσες θερμοκρασίες. Όσο μεγαλύτερη συγκέντρωση αυτών των αερίων που απορροφούν την ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα, τόσο περισσότερη θερμότητα θα συγκρατήσουν και, επομένως, τόσο υψηλότερες θα αυξηθούν οι θερμοκρασίες.

Ηλιακή ακτινοβολία και κλιματική αλλαγή

Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι γνωστή παγκοσμίως. Αυτή η αύξηση των θερμοκρασιών λόγω της μεγάλης κατακράτησης της ηλιακής ακτινοβολίας προκαλεί αλλαγή στο παγκόσμιο κλίμα. Όχι μόνο σημαίνει ότι οι μέσες θερμοκρασίες του πλανήτη θα αυξηθούν, αλλά και το κλίμα και όλα όσα συνεπάγονται θα αλλάξουν.

Η αύξηση των θερμοκρασιών προκαλεί αποσταθεροποίηση στα ρεύματα του αέρα, ωκεάνιες μάζες, κατανομή ειδών, διαδοχή εποχών, αύξηση ακραίων μετεωρολογικών φαινομένων (όπως ξηρασία, πλημμύρες, τυφώνες ...) κ.λπ.. Γι 'αυτό, για να ανακτήσουμε την ακτινοβολία μας με σταθερό τρόπο, πρέπει να μειώσουμε τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και να ανακτήσουμε το κλίμα μας.


Γίνε ο πρώτος που θα σχολιάσει

Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.