Rrezatimi diellor është një ndryshore e rëndësishme meteorologjike që shërben për të përcaktuar sasinë e "nxehtësisë" që do të marrim nga dielli në sipërfaqen e tokës. Kjo sasi e rrezatimit diellor po ndryshohet nga ndryshimi i klimës dhe mbajtja e gazeve serë.
Rrezatimi diellor është i aftë të ngrohë sipërfaqen e tokës dhe objekteve (edhe i yni) me zor ngrohjen e ajrit. Për më tepër, kjo variabël është shumë e rëndësishme për të vlerësuar punën që po bëjmë në luftën kundër ndryshimit të klimës. A doni të dini gjithçka në lidhje me rrezatimin diellor?
Rrezatimi diellor kalon nëpër atmosferë
Kur jemi në plazh në një nga këto ditë të nxehta vere, shtrihemi "në diell". Ndërsa qëndrojmë në peshqir për më gjatë, vërejmë se si trupi ynë ngroh dhe rrit temperaturën e tij, derisa të kemi nevojë për të bërë një banjë ose për të hyrë në hije sepse digjeni. Çfarë ka ndodhur këtu, nëse ajri nuk është aq i nxehtë? Ajo që ka ndodhur është se rrezet e diellit kanë kaluar nëpër atmosferën tonë dhe na kanë ngrohur trupin me pak ngrohje të ajrit.
Diçka e ngjashme me atë që na ndodh në këtë situatë është ajo që ndodh me Tokën: Atmosfera është pothuajse 'transparente' ndaj rrezatimit diellor, por sipërfaqja e Tokës dhe trupat e tjerë të vendosur në të e thithin atë. Energjia e transferuar nga Dielli në Tokë është ajo që njihet si energji rrezatuese ose rrezatim. Rrezatimi udhëton nëpër hapësirë në formën e valëve që bartin energji. Në varësi të sasisë së energjisë që ata mbajnë, ato klasifikohen përgjatë spektrit elektromagnetik. Kemi nga valët më energjike siç janë rrezet gama, rrezet X dhe ultraviolet, si dhe ato me më pak energji si infra të kuqe, mikrovalët dhe valët e radios.
Të gjithë trupat lëshojnë rrezatim
Të gjithë trupat lëshojnë rrezatim bazuar në temperaturën e tyre. Kjo është dhënë nga Ligji i Stefan-Boltzmann i cili thotë se energjia e emetuar nga një trup është në përpjesëtim të drejtë me fuqinë e katërt të temperaturës së tij. Kjo është arsyeja pse si Dielli, një copë dru që digjet, trupi ynë dhe madje edhe një copë akulli po rrezatojnë energji në një mënyrë të vazhdueshme.
Kjo na bën të bëjmë vetes një pyetje: pse jemi në gjendje të "shohim" rrezatimin që emetohet nga dielli ose copa e drurit që digjet dhe nuk jemi në gjendje të shohim rrezatimin që emetojmë, sipërfaqen e Tokës ose copën e akullit? Gjithashtu, kjo varet kryesisht nga temperatura e arritur nga secili prej tyre, dhe për këtë arsye, sasia e energjisë që ata kryesisht emetojnë. Sa më e lartë të jetë temperatura e trupave, aq më e madhe është sasia e energjisë që ato lëshojnë në valët e tyre, dhe kjo është arsyeja pse ato do të jenë më të dukshme.
Dielli është në një temperaturë prej 6.000 K dhe lëshon rrezatim kryesisht në valë të diapazonit të dukshëm (të njohur përgjithësisht si valë të dritës), ai gjithashtu lëshon rrezatim ultraviolet (i cili ka më shumë energji dhe kjo është arsyeja pse djeg lëkurën tonë në ekspozime të gjata) dhe Pjesa tjetër që emeton është rrezatimi infra të kuqe që nuk perceptohet nga syri i njeriut. Kjo është arsyeja pse ne nuk mund ta perceptojmë rrezatimin që trupi ynë lëshon. Trupi i njeriut është në rreth 37 gradë Celsius dhe rrezatimi që ai lëshon është në infra të kuqe.
Si funksionon rrezatimi diellor
Me siguri të dish që trupat po lëshojnë rrezatim dhe energji vazhdimisht do të sjellë një pyetje tjetër në kokën tuaj. Pse, nëse trupat lëshojnë energji dhe rrezatim, a nuk qetësohen gradualisht? Përgjigja për këtë pyetje është e thjeshtë: ndërsa ata janë duke emetuar energji, ata gjithashtu po e thithin atë. Ekziston një ligj tjetër, i cili është ai i ekuilibrit rrezatues, i cili thotë se një objekt lëshon të njëjtën sasi energjie sa thith, prandaj ata janë në gjendje të mbajnë një temperaturë konstante.
Kështu, në sistemin tonë tokë-atmosferë ndodhin një sërë procesesh në të cilat energjia absorbohet, emetohet dhe reflektohet, në mënyrë që ekuilibri përfundimtar midis rrezatimit që arrin majën e atmosferës nga Dielli dhe asaj që del në hapësirën e jashtme është zero. Me fjalë të tjera, temperatura mesatare vjetore mbetet konstante. Kur rrezatimi diellor hyn në Tokë, shumica e tij absorbohet nga sipërfaqja e Tokës. Shumë pak nga rrezatimi i incidentit absorbohet nga retë dhe ajri. Pjesa tjetër e rrezatimit reflektohet nga sipërfaqja, gazrat, retë dhe kthehet në hapësirën e jashtme.
Sasia e rrezatimit që reflektohet nga një trup në lidhje me rrezatimin incident është e njohur si 'albedo'. Prandaj, mund ta themi atë sistemi i atmosferës tokë ka një albedo mesatare prej 30%. Dëbora e rënë rishtazi ose disa kumulonimbus shumë të zhvilluar vertikalisht kanë një albedo afër 90%, ndërsa shkretëtirat kanë rreth 25% dhe oqeanet rreth 10% (ato thithin pothuajse të gjithë rrezatimin që i arrin ato).
Si e matim rrezatimin?
Për të matur rrezatimin diellor që marrim në një pikë, ne përdorim një pajisje të quajtur piranometër. Ky seksion përbëhet nga një sensor i mbyllur në një hemisferë transparente që transmeton të gjithë rrezatimin me një gjatësi vale shumë të vogël. Ky sensor ka segmente të alternuara bardh e zi që thithin sasinë e rrezatimit në një mënyrë tjetër. Kontrasti i temperaturës ndërmjet këtyre segmenteve kalibrohet sipas fluksit të rrezatimit (matur në vat për metër katror).
Një vlerësim i sasisë së rrezatimit diellor që marrim mund të merret gjithashtu duke matur numrin e orëve të diellit që kemi. Për ta bërë këtë, ne përdorim një instrument të quajtur heliograf. Kjo është formuar nga një sferë qelqi e orientuar nga jugu gjeografik, e cila vepron si një lupë e madhe, që përqendron të gjithë rrezatimin e marrë në një pikë inkandeshente që djeg një shirit letre të veçantë të diplomuar me orët e ditës.
Rrezatimi diellor dhe rritja e efektit serë
Më herët kemi përmendur se sasia e rrezatimit diellor që hyn në Tokë dhe ajo që largohet është e njëjtë. Kjo nuk është plotësisht e vërtetë, sepse nëse po, temperatura mesatare globale e planetit tonë do të ishte -88 gradë. Na duhet diçka për të na ndihmuar të ruajmë nxehtësinë për të qenë në gjendje të kemi një temperaturë kaq të këndshme dhe të banueshme që bën të mundur jetën në planet. Kjo është ajo ku ne prezantojmë efektin serë. Kur rrezatimi diellor godet sipërfaqen e Tokës, ai kthehet pothuajse gjysma përsëri në atmosferë për ta dëbuar atë në hapësirën e jashtme. Epo, ne kemi komentuar që retë, ajri dhe përbërësit e tjerë atmosferikë thithin një pjesë të vogël të rrezatimit diellor. Sidoqoftë, kjo sasi e thithur nuk është e mjaftueshme për të qenë në gjendje të mbajë një temperaturë të qëndrueshme dhe ta bëjë planetin tonë të banueshëm. Si mund të jetojmë me këto temperatura?
Të ashtuquajturat gazra serë janë ato gazra që mbajnë një pjesë të temperaturës së emetuar nga sipërfaqja e tokës që kthehet përsëri në atmosferë. Gazrat serë janë: avuj uji, dioksid karboni (CO2), okside azoti, okside squfuri, metan etj. Çdo gaz serë ka një aftësi të ndryshme për të thithur rrezatimin diellor. Sa më shumë kapacitet të ketë për të thithur rrezatimin, aq më shumë nxehtësi do të mbajë dhe nuk do ta lejojë atë të kthehet në hapësirën e jashtme.
Përgjatë historisë njerëzore, përqendrimi i gazrave serë (përfshirë më shumë CO2) është rritur gjithnjë e më shumë. Rritja e kësaj rritje është për shkak revolucioni industrial dhe djegia e lëndëve djegëse fosile në industri, energji dhe transport. Djegia e lëndëve djegëse fosile si nafta dhe qymyri, shkakton emetime të CO2 dhe metanit. Këto gazra në një emetim në rritje bëjnë që ata të mbajnë një sasi të madhe të rrezatimit diellor dhe nuk lejojnë që ai të kthehet në hapësirën e jashtme.
Ky është i njohur si efekti serë. Sidoqoftë, duke rritur këtë efekt, ne e quajmë serrë është kundërproduktive, pasi ajo që ne po bëjmë është duke rritur temperaturat mesatare globale gjithnjë e më shumë. Sa më shumë përqendrim i këtyre gazrave që thithin rrezatim në atmosferë, aq më shumë nxehtësi ata do të mbajnë dhe, për këtë arsye, aq më të larta do të rriten temperaturat.
Rrezatimi diellor dhe ndryshimi i klimës
Ngrohja globale është e njohur në të gjithë botën. Kjo rritje e temperaturave për shkak të mbajtjes së madhe të rrezatimit diellor shkakton një ndryshim të klimës globale. Kjo jo vetëm që do të thotë se temperaturat mesatare të planetit do të rriten, por që klima dhe gjithçka që përfshin do të ndryshojnë.
Rritja e temperaturave shkakton destabilizim në rrymat e ajrit, masat oqeanike, shpërndarjen e specieve, suksesionin e stinëve, rritjen e dukurive ekstreme meteorologjike (të tilla si thatësira, përmbytje, uragane ...), etj.. Kjo është arsyeja pse për të rimarrë ekuilibrin rrezatues në një mënyrë të qëndrueshme, ne duhet të zvogëlojmë emetimet e gazeve serë dhe të rimarrim klimën tonë.