Sinaran suria

kejadian sinaran suria di permukaan bumi

Sinaran suria adalah pemboleh ubah meteorologi penting yang berfungsi untuk mengetahui jumlah "haba" yang akan kita terima dari matahari di permukaan bumi. Jumlah sinaran suria ini diubah oleh perubahan iklim dan pengekalan gas rumah hijau.

Sinaran suria mampu memanaskan permukaan tanah dan objek (walaupun milik kita) dengan hampir tidak memanaskan udara. Tambahan pula, pemboleh ubah ini sangat penting untuk menilai kerja yang kita lakukan dalam memerangi perubahan iklim. Adakah anda ingin mengetahui segala-galanya mengenai sinaran suria?

Sinaran suria melalui atmosfera

sinaran dari matahari ke bumi

Ketika kami berada di pantai pada salah satu hari musim panas yang panas ini, kami berbaring "menghadap matahari." Ketika kita tinggal di tuala lebih lama, kita perhatikan bagaimana badan kita memanaskan badan dan meningkatkan suhunya, sehingga kita perlu mandi atau berada di tempat teduh kerana kita terbakar. Apa yang berlaku di sini, jika udara tidak begitu panas? Apa yang berlaku ialah sinar matahari telah melalui atmosfera kita dan telah menghangatkan badan kita dengan sedikit pemanasan udara.

Sesuatu yang serupa dengan apa yang berlaku pada kita dalam keadaan ini adalah apa yang berlaku pada Bumi: Atmosfer hampir 'telus' terhadap sinaran matahari, tetapi permukaan Bumi dan badan-badan lain yang berada di atasnya menyerapnya. Tenaga yang dipindahkan oleh Matahari ke Bumi adalah apa yang dikenali sebagai tenaga berseri atau sinaran. Sinaran bergerak melalui angkasa dalam bentuk gelombang yang membawa tenaga. Bergantung pada jumlah tenaga yang mereka bawa, ia dikelaskan di sepanjang spektrum elektromagnetik. Kami mempunyai gelombang yang paling bertenaga seperti sinar gamma, sinar X dan ultraviolet, serta gelombang yang kurang bertenaga seperti inframerah, gelombang mikro dan gelombang radio.

Semua badan memancarkan sinaran

sinaran dipancarkan oleh semua badan sebagai fungsi dari suhu mereka

Semua badan memancarkan sinaran berdasarkan suhu mereka. Ini diberikan oleh Undang-undang Stefan-Boltzmann yang menyatakan bahawa tenaga yang dipancarkan oleh badan berkadar terus dengan kekuatan keempat suhunya. Inilah sebabnya mengapa Matahari, sekeping kayu yang terbakar, tubuh kita sendiri dan bahkan sekeping ais terus memancarkan tenaga.

Ini mendorong kita untuk bertanya kepada diri kita sendiri: mengapa kita dapat "melihat" radiasi yang dipancarkan oleh matahari atau sekeping kayu yang terbakar dan kita tidak dapat melihat yang dipancarkan oleh kita, permukaan Bumi atau sekeping ais? Juga, ini sangat bergantung pada suhu yang dicapai oleh masing-masing, dan oleh itu, jumlah tenaga yang banyak mereka pancarkan. Semakin banyak suhu yang dicapai tubuh, semakin banyak jumlah tenaga yang mereka pancarkan dalam gelombang mereka, dan itulah sebabnya ia akan lebih kelihatan.

Matahari berada pada suhu 6.000 K dan memancarkan radiasi terutamanya dalam gelombang dari jarak yang dapat dilihat (umumnya dikenali sebagai gelombang cahaya), ia juga memancarkan sinaran ultraviolet (yang mempunyai lebih banyak tenaga dan itulah sebabnya ia membakar kulit kita dalam jangka panjang) dan selebihnya yang dipancarkannya adalah sinaran inframerah yang tidak dirasakan oleh mata manusia. Itulah sebabnya kita tidak dapat melihat radiasi yang dikeluarkan oleh tubuh kita. Tubuh manusia berada pada suhu sekitar 37 darjah Celsius dan radiasi yang dipancarkannya berada di inframerah.

Bagaimana sinaran suria berfungsi

keseimbangan sinaran suria yang mempengaruhi permukaan bumi dan yang dikembalikan ke angkasa dan dikekalkan di atmosfera

Tentunya mengetahui bahawa badan secara berterusan memancarkan sinaran dan tenaga akan menimbulkan persoalan lain di kepala anda. Mengapa, jika badan memancarkan tenaga dan radiasi, tidakkah secara beransur-ansur menyejuk? Jawapan untuk soalan ini mudah: sementara mereka mengeluarkan tenaga, mereka juga menyerapnya. Ada undang-undang lain, yaitu keseimbangan radiasi, yang mengatakan bahawa suatu objek mengeluarkan jumlah tenaga yang sama dengan yang diserap, oleh sebab itu mereka dapat mengekalkan suhu yang tetap.

Oleh itu, dalam sistem atmosfer bumi kita terdapat serangkaian proses di mana tenaga diserap, dipancarkan dan dipantulkan, sehingga keseimbangan terakhir antara sinaran yang sampai ke puncak atmosfera dari Matahari dan yang keluar ke angkasa lepas adalah sifar. Dengan kata lain, suhu tahunan purata kekal. Apabila sinaran matahari memasuki Bumi, sebahagian besarnya diserap oleh permukaan Bumi. Sangat sedikit radiasi kejadian diserap oleh awan dan udara. Selebihnya sinaran dipantulkan oleh permukaan, gas, awan dan dikembalikan ke angkasa lepas.

Jumlah radiasi yang dipantulkan oleh badan dalam kaitannya dengan kejadian radiasi dikenali sebagai 'albedo'. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa sistem atmosfera bumi mempunyai albedo rata-rata 30%. Salji yang baru turun atau beberapa cumulonimbus yang dikembangkan secara menegak mempunyai albedo hampir 90%, sementara gurun mempunyai sekitar 25% dan lautan sekitar 10% (mereka menyerap hampir semua radiasi yang menjangkau mereka).

Bagaimana kita mengukur sinaran?

spektrum elektromagnetik dan gelombang tenaga

Untuk mengukur sinaran suria yang kita terima pada satu titik, kita menggunakan alat yang disebut pyranometer. Bahagian ini terdiri daripada sensor yang tertutup di hemisfera lutsinar yang memancarkan semua radiasi dengan panjang gelombang yang sangat kecil. Sensor ini mempunyai segmen hitam dan putih bergantian yang menyerap jumlah radiasi dengan cara yang berbeza. Kontras suhu antara segmen ini dikalibrasi mengikut fluks radiasi (diukur dalam watt per meter persegi).

Anggaran jumlah sinaran suria yang kita terima juga dapat diperoleh dengan mengukur jumlah jam sinar matahari yang kita miliki. Untuk melakukan ini, kami menggunakan instrumen yang disebut heliograph. Ini dibentuk oleh sfera kaca yang berorientasi ke arah selatan geografi, yang bertindak sebagai kaca pembesar yang besar, memusatkan semua radiasi yang diterima pada titik pijar yang membakar pita kertas khas yang lulus dengan jam-jam sehari.

Sinaran suria dan peningkatan kesan rumah hijau

peningkatan kesan rumah hijau meningkatkan jumlah sinaran yang diserap di atmosfera dan meningkatkan suhu

Sebelumnya kita menyebutkan bahawa jumlah sinaran suria yang memasuki Bumi dan yang meninggalkannya adalah sama. Ini tidak sepenuhnya benar, kerana jika demikian, suhu purata global planet kita adalah -88 darjah. Kita memerlukan sesuatu untuk menolong kita mengekalkan haba agar suhu yang menyenangkan dan dapat didiami menjadikan kehidupan di planet ini mungkin. Di sinilah kami memperkenalkan kesan rumah hijau. Apabila sinaran matahari memukul permukaan Bumi, ia kembali hampir separuh ke atmosfer untuk mengusirnya ke angkasa lepas. Kita telah memberi komen bahawa awan, udara dan komponen atmosfera yang lain menyerap sebahagian kecil dari sinaran matahari. Walau bagaimanapun, jumlah yang diserap ini tidak cukup untuk dapat mengekalkan suhu yang stabil dan menjadikan planet kita dapat dihuni. Bagaimana kita boleh hidup dengan suhu ini?

Gas rumah hijau yang disebut adalah gas yang mengekalkan sebahagian suhu yang dipancarkan oleh permukaan bumi yang kembali ke atmosfera. Gas rumah hijau adalah: wap air, karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida, sulfur oksida, metana, dll. Setiap gas rumah kaca mempunyai kemampuan yang berbeza untuk menyerap sinaran matahari. Semakin banyak kapasiti untuk menyerap sinaran, semakin banyak haba yang akan dikekalkan dan tidak akan membiarkannya kembali ke angkasa lepas.

lebihan sinaran suria yang diserap menyebabkan pemanasan global dan perubahan iklim

Sepanjang sejarah manusia, kepekatan gas rumah hijau (termasuk CO2 yang paling banyak) semakin meningkat. Kenaikan kenaikan ini dijangkakan revolusi industri dan pembakaran bahan bakar fosil dalam industri, tenaga dan pengangkutan. Pembakaran bahan bakar fosil seperti minyak dan arang batu, menyebabkan pelepasan CO2 dan metana. Gas-gas ini dalam pelepasan yang meningkat menyebabkan mereka menyimpan sejumlah besar radiasi matahari dan tidak membiarkannya dikembalikan ke angkasa lepas.

Ini dikenali sebagai kesan rumah hijau. Namun, meningkatkan kesan ini kita namakan rumah hijau ia tidak produktif, kerana apa yang kita lakukan adalah meningkatkan suhu purata global semakin banyak. Semakin banyak kepekatan di atmosfera gas-gas ini yang menyerap sinaran, semakin banyak haba yang akan dikekalkan dan, oleh itu, semakin tinggi suhu akan meningkat.

Sinaran suria dan perubahan iklim

Pemanasan global terkenal di seluruh dunia. Kenaikan suhu ini kerana pengekalan sinaran matahari yang besar menyebabkan perubahan iklim global. Ini bukan hanya bermaksud bahawa suhu rata-rata planet ini akan meningkat, tetapi iklim dan segala yang diperlukan akan berubah.

Peningkatan suhu menyebabkan ketidakstabilan arus udara, jisim lautan, taburan spesies, penggantian musim, peningkatan fenomena meteorologi yang melampau (seperti kemarau, banjir, taufan ...), dll.. Itulah sebabnya untuk mendapatkan kembali keseimbangan radiasi kita dengan cara yang stabil, kita harus mengurangkan pelepasan gas rumah kaca dan mendapatkan kembali iklim kita.


Menjadi yang pertama untuk komen

Tinggalkan komen anda

Alamat email anda tidak akan disiarkan. Ruangan yang diperlukan ditanda dengan *

*

*

  1. Bertanggungjawab atas data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan data: Mengendalikan SPAM, pengurusan komen.
  3. Perundangan: Persetujuan anda
  4. Komunikasi data: Data tidak akan disampaikan kepada pihak ketiga kecuali dengan kewajiban hukum.
  5. Penyimpanan data: Pangkalan data yang dihoskan oleh Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Pada bila-bila masa anda boleh menghadkan, memulihkan dan menghapus maklumat anda.