Sončno sevanje

sončno sevanje, ki se zgodi na zemeljski površini

Sončno sevanje je pomembna meteorološka spremenljivka, ki služi določanju količine "toplote", ki jo bomo prejeli od sonca na zemeljski površini. To količino sončnega sevanja spreminjajo podnebne spremembe in zadrževanje toplogrednih plinov.

Sončno sevanje lahko ogreva površino tal in predmete (tudi pri nas), ne da bi komaj ogrevali zrak. Poleg tega je ta spremenljivka zelo pomembna za oceno dela, ki ga opravljamo v boju proti podnebnim spremembam. Bi radi vedeli vse o sončnem sevanju?

Sončno sevanje prehaja skozi ozračje

sevanje sonca na zemljo

Ko smo v enem od teh vročih poletnih dni na plaži, se uležemo "soncu". Ko dlje časa ostajamo v brisači, opazimo, kako se naše telo ogreje in zviša temperaturo, dokler se ne moramo kopati ali spraviti v senco, ker se opečemo. Kaj se je tukaj zgodilo, če zrak ni tako vroč? Kar se je zgodilo, je to sončni žarki so prehajali skozi naše ozračje in ogrevali naše telo z malo ogrevanja zraka.

Nekaj ​​podobnega temu, kar se nam zgodi v tej situaciji, je tisto, kar se zgodi z Zemljo: ozračje je skorajda "prozorno" za sončno sevanje, vendar ga zemeljska površina in druga telesa, ki se na njej nahajajo, resnično absorbirajo. Sonce, ki ga sonce prenese na Zemljo, je tisto, kar imenujemo sevalna energija ali sevanje. Sevanje potuje skozi vesolje v obliki valov, ki nosijo energijo. Glede na količino energije, ki jo nosijo, so razvrščeni po elektromagnetnem spektru. Imamo najbolj energične valove, kot so gama žarki, rentgenski žarki in ultravijolični žarki, pa tudi tiste z manj energije, kot so infrardeči, mikrovalovni in radijski valovi.

Vsa telesa oddajajo sevanje

vsa telesa oddajajo sevanje v odvisnosti od njihove temperature

Vsa telesa oddajajo sevanje glede na svojo temperaturo. To podaja Štefan-Boltzmannov zakon ki pravi, da je energija, ki jo odda telo, sorazmerno s četrto stopnjo njegove temperature. Zato Sonce, goreči kos lesa, naše telo in celo kos ledu neprestano oddajajo energijo.

To nas vodi k vprašanju: zakaj smo sposobni "videti" sevanje, ki ga oddaja sonce ali goreči kos lesa, in tega, ki ga oddajamo mi, površina Zemlje ali kos ledu? Pa tudi, to je v veliki meri odvisno od temperature, ki jo doseže vsak od njihin s tem količino energije, ki jo pretežno oddajajo. Bolj ko teles dosežejo temperaturo, večjo količino energije oddajajo v svojih valovih in zato bodo bolj vidni.

Sonce je pri temperaturi 6.000 K in oddaja sevanje predvsem v valovih vidnega območja (splošno znanih kot svetlobni valovi), oddaja pa tudi ultravijolično sevanje (ki ima več energije in zato pri daljši izpostavljenosti opeče našo kožo). Preostanek, ki ga oddaja, je infrardeče sevanje, ki ga človeško oko ne zazna. Zato ne moremo zaznati sevanja, ki ga oddaja naše telo. Človeško telo ima približno 37 stopinj Celzija, sevanje, ki ga oddaja, pa je v infrardeči svetlobi.

Kako deluje sončno sevanje

ravnotežje sončnega sevanja, ki vpliva na zemeljsko površino in se vrne v vesolje ter zadrži v ozračju

Zagotovo če boste vedeli, da telesa neprestano oddajajo sevanje in energijo, boste na glavo postavili drugo vprašanje. Zakaj, če telesa oddajajo energijo in sevanje, se postopoma ne ohladijo? Odgovor na to vprašanje je preprost: medtem ko oddajajo energijo, jo tudi absorbirajo. Obstaja še en zakon o sevalnem ravnovesju, ki pravi, da predmet oddaja enako količino energije, kot jo absorbira, zato lahko vzdržuje konstantno temperaturo.

Tako se v našem sistemu zemeljske atmosfere odvija vrsta procesov, v katerih se energija absorbira, oddaja in odbija, tako da končno ravnovesje med sevanjem, ki doseže vrh ozračja od Sonca, in tistim, ki odhaja v vesolje, je nič. Z drugimi besedami, povprečna letna temperatura ostaja nespremenjena. Ko sončno sevanje vstopi v Zemljo, ga večji del absorbira zemeljska površina. Oblaki in zrak zelo malo absorbirajočega sevanja absorbirajo. Preostanek sevanja odbije površina, plini, oblaki in se vrne v vesolje.

Količina sevanja, ki ga telo odbije glede na vpadno sevanje, je znana kot „albedo“. Zato lahko to rečemo sistem zemeljske atmosfere ima povprečni albedo 30%. Novozapadli sneg ali kakšen visoko vertikalno razvit kumulonimbus ima albedo blizu 90%, puščave pa približno 25%, oceani pa približno 10% (absorbirajo skoraj vse sevanje, ki jih doseže).

Kako merimo sevanje?

elektromagnetni spekter in energijski valovi

Za merjenje sončnega sevanja, ki ga dobimo na določeni točki, uporabljamo napravo, imenovano piranometer. Ta odsek sestavlja senzor, zaprt v prozorni polobli, ki oddaja vsa sevanja zelo majhne valovne dolžine. Ta senzor ima izmenično črne in bele segmente, ki absorbirajo količino sevanja na drugačen način. Temperaturni kontrast med temi segmenti je umerjen glede na pretok sevanja (merjeno v vatih na kvadratni meter).

Oceno količine sončnega sevanja, ki ga prejmemo, lahko dobimo tudi z merjenjem števila sončnih ur, ki jih imamo. Za to uporabljamo instrument, imenovan heliograf. To tvori steklena krogla, usmerjena proti geografskemu jugu, ki deluje kot velika povečevalna stekla in koncentrira vse sevanje, prejeto v žarilni točki, ki gori poseben papirnat trak, graduiran z urami dneva.

Sončno sevanje in povečan učinek tople grede

povečan učinek tople grede poveča količino sevanja, absorbiranega v ozračju, in poveča temperature

Prej smo že omenili, da je količina sončnega sevanja, ki vstopi na Zemljo in odide, enaka. To ni povsem res, kajti če bi bilo tako, bi bila globalna povprečna temperatura našega planeta -88 stopinj. Za ohranjanje toplote potrebujemo nekaj, da imamo tako prijetno in bivalno temperaturo, ki omogoča življenje na planetu. Tam uvajamo učinek tople grede. Ko sončno sevanje zadene zemeljsko površje, se skoraj polovico vrne nazaj v ozračje, da ga izžene v vesolje. No, pripomnili smo, da oblaki, zrak in ostale atmosferske komponente absorbirajo majhen del sončnega sevanja. Vendar ta absorbirana količina ni dovolj, da bi lahko ohranili stabilno temperaturo in naredili naš planet vseljiv. Kako lahko živimo s temi temperaturami?

Tako imenovani toplogredni plini so tisti plini, ki zadržijo del temperature, ki jo oddaja zemeljska površina in se vrne nazaj v ozračje. Toplogredni plini so: vodna para, ogljikov dioksid (CO2), dušikovi oksidi, žveplovi oksidi, metan itd. Vsak toplogredni plin ima drugačno sposobnost absorpcije sončnega sevanja. Več zmogljivosti, kot jo mora absorbirati sevanje, več toplote bo zadrževalo in mu ne bo omogočilo vrnitve v vesolje.

odvečno absorbirano sončno sevanje povzroča globalno segrevanje in podnebne spremembe

Skozi zgodovino človeštva se koncentracija toplogrednih plinov (vključno z največ CO2) vedno bolj povečuje. Povečanje tega povečanja je posledica industrijska revolucija in izgorevanje fosilnih goriv v industriji, energetiki in prometu. Izgorevanje fosilnih goriv, ​​kot sta nafta in premog, povzroča emisije CO2 in metana. Ti plini zaradi naraščajočih emisij zadržijo veliko sončnega sevanja in ne dovolijo, da bi se vrnili v vesolje.

To je znano kot učinek tople grede. Vendar pa povečanje tega učinka imenujemo rastlinjak je kontraproduktivno, saj to, kar počnemo, vedno bolj povečuje povprečne svetovne temperature. Večja kot je koncentracija teh plinov, ki absorbirajo sevanje, v ozračju, več toplote bodo zadržali in zato bodo višje temperature naraščale.

Sončno sevanje in podnebne spremembe

Globalno segrevanje je znano po vsem svetu. To povišanje temperatur zaradi velikega zadrževanja sončnega sevanja povzroča spremembe v globalnem podnebju. To ne pomeni samo, da se bodo povprečne temperature planeta zvišale, temveč se bodo spremenile podnebje in vse, kar za sabo pomeni.

Povišanje temperatur povzroči destabilizacijo zračnih tokov, oceanskih mas, razširjenosti vrst, zaporedja letnih časov, povečanja ekstremnih meteoroloških pojavov (kot so suše, poplave, orkani ...) itd.. Zato moramo za stabilno vzpostavitev sevalnega ravnovesja zmanjšati emisije toplogrednih plinov in obnoviti podnebje.


Vsebina članka je v skladu z našimi načeli uredniška etika. Če želite prijaviti napako, kliknite tukaj.

Bodite prvi komentar

Pustite svoj komentar

Vaš e-naslov ne bo objavljen. Obvezna polja so označena z *

*

*

  1. Za podatke odgovoren: Miguel Ángel Gatón
  2. Namen podatkov: Nadzor neželene pošte, upravljanje komentarjev.
  3. Legitimacija: Vaše soglasje
  4. Sporočanje podatkov: Podatki se ne bodo posredovali tretjim osebam, razen po zakonski obveznosti.
  5. Shranjevanje podatkov: Zbirka podatkov, ki jo gosti Occentus Networks (EU)
  6. Pravice: Kadar koli lahko omejite, obnovite in izbrišete svoje podatke.