การฉายรังสี

วันนี้เราจะมาพูดถึงตัวแปรประเภทหนึ่งที่มีความสำคัญมากเมื่อสร้างประเภทของสภาพอากาศในบางภูมิภาค มันเกี่ยวกับ การฉายรังสี. Irradiance คือปริมาณที่วัดพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ของรังสีดวงอาทิตย์ตกกระทบบนพื้นผิวที่กำหนด ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่กระทบพื้นผิวนี้วัดได้ตามพื้นที่และเวลาที่กำหนด

ในบทความนี้เราจะบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับการฉายรังสีและความสำคัญของการกำหนดประเภทของสภาพอากาศ

คุณสมบัติหลัก

การฉายรังสีเป็นขนาดที่ช่วยให้เราวัดปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนพื้นผิวหนึ่ง ๆ และในช่วงเวลาหนึ่ง เป็นที่ทราบกันดีว่ารังสีดวงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นจากดวงอาทิตย์ไม่ได้มาถึงโลกของเราทั้งหมด การฉายรังสีแสดงเป็นหน่วยของกำลังต่อพื้นที่ โดยปกติค่าจะระบุเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร หากเราอ้างถึงการฉายรังสีแสงอาทิตย์เราจะพูดถึงปริมาณการฉายรังสีที่พื้นผิวหนึ่ง ๆ ได้รับต่อหนึ่งหน่วยเวลา

ตัวอย่างเช่นเราสามารถพูดได้ว่าการฉายรังสีในสถานที่คือ 10 วัตต์ต่อตารางเมตรและชั่วโมง. นั่นหมายความว่าปริมาณรังสีดวงอาทิตย์นี้จะตกที่หนึ่งตารางเมตรทุกชั่วโมง ด้วยวิธีนี้เราสามารถทราบได้ว่าพื้นผิวบางส่วนได้รับรังสีดวงอาทิตย์เท่าใดเมื่อเวลาผ่านไปเพื่อระบุว่าสภาพอากาศประเภทใดมีอยู่ในพื้นที่หนึ่ง

เรารู้ว่ารังสีดวงอาทิตย์เป็นตัวแปรสำคัญสำหรับค่าอุณหภูมิในสถานที่ หากสถานที่แห่งนี้ได้รับรังสีดวงอาทิตย์จำนวนมากเป็นเรื่องปกติที่จะมีอุณหภูมิสูงขึ้น นอกจากนี้ค่าเหล่านี้เป็นค่าที่กำหนดระบอบการปกครองของลมและปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศบางอย่างที่ทำให้เกิดฝนตก ดวงอาทิตย์เป็นเครื่องยนต์ที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศเช่นการตกตะกอนที่เกิดขึ้นในโทรโพสเฟียร์ เป็นรังสีดวงอาทิตย์ที่ทำให้ส่วนหนึ่งของพื้นผิวร้อนขึ้นทำให้อากาศโดยรอบร้อนขึ้นและมีแนวโน้มสูงขึ้น

ในบริเวณที่อากาศลอยขึ้นจะมีการสร้างช่องว่างชนิดหนึ่งซึ่งจะต้องเติมอากาศอีกก้อน นี่คือวิธีการกำหนดระบอบลม ยิ่งมีความแตกต่างระหว่างความหนาแน่นของอากาศมากเท่าใดลมก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้เงื่อนไขเหล่านี้เป็นเงื่อนไขที่ดีสำหรับการสร้างแอนติไซโคลและพายุ

ต้นกำเนิดของการฉายรังสี

จากมุมมองทางเทคนิคการแผ่รังสีแสงอาทิตย์บนพื้นผิวโลกเป็นวิธีการเพิ่มช่วงเวลาหนึ่งที่รังสีส่งผลกระทบต่อพื้นผิวที่ถูกกรองโดยการแทรกสอดของบรรยากาศ ข้อมูลที่การฉายรังสีแสงอาทิตย์ให้เราบนพื้นผิวจะขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีละติจูดสภาพอากาศโดยทั่วไปและช่วงเวลาของวันที่เราอยู่

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามาจากดวงอาทิตย์ เป็นพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่เกิดขึ้นตลอดเวลาภายในดวงอาทิตย์ ปฏิกิริยานิวเคลียร์นิวเคลียสของไฮโดรเจนสองนิวเคลียสรวมกันเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม ในระหว่างการรวมกันของอะตอมนี้พลังงานจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมาซึ่งจะถูกปล่อยออกมาในรูปของรังสี

นอกจากนี้ยังต้องคำนึงด้วยว่าความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยานี้มีส่วนทำให้ดวงอาทิตย์เป็นมวลของหลอดไส้ขนาดมหึมาที่สร้างความร้อนที่มาถึงพื้นผิวโลก เราต้องจำไว้ว่าโลกของเราตั้งอยู่ในสิ่งที่เรียกว่า "เขตอาศัย" กล่าวคือมันอยู่ใกล้พอที่ดวงอาทิตย์จะทำให้เราอบอุ่น แต่ก็ไกลพอที่จะไม่แผดเผาเรา

ผิวด้านนอกของดวงอาทิตย์มีอุณหภูมิประมาณ 5500 องศาเซลเซียส ดาวดวงนี้ปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจำนวนมากในช่วงความยาวคลื่นและความถี่กว้าง การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้านี้มีตั้งแต่อัลตราไวโอเลตไปจนถึงอินฟราเรดบริเวณที่มนุษย์มองเห็นเรียกว่าสายรุ้ง สเปกตรัมของรังสีดวงอาทิตย์เป็นสเปกตรัมที่ครอบคลุมความยาวคลื่นทั้งหมดที่ดวงอาทิตย์ปล่อยออกมาไม่ว่ามนุษย์จะมองเห็นได้หรือไม่ก็ตาม

ประเภทของการฉายรังสี

การฉายรังสีมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับลักษณะและที่มา เราจะวิเคราะห์ทีละขั้นตอน:

• การฉายรังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมด: นั่นคือการวัดที่ครอบคลุมความยาวคลื่นทั้งหมดต่อหน่วยที่จะส่งผลกระทบต่อบรรยากาศชั้นบนของโลกของเรา โดยปกติจะวัดในแนวตั้งฉากกับแสงแดดที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ
• การฉายรังสีตามปกติโดยตรง: เป็นสิ่งที่วัดพื้นผิวโลกในตำแหน่งหนึ่ง ๆ สำหรับสิ่งนี้จะใช้องค์ประกอบบนพื้นผิวที่ตั้งฉากกับดวงอาทิตย์ การฉายรังสีโดยตรงทั้งหมดจะเท่ากับการฉายรังสีนอกโลกเหนือชั้นบรรยากาศลบความสูญเสียในชั้นบรรยากาศเนื่องจากการดูดซับและการกระเจิงของแสงโดยลมและเมฆ ความสูญเสียเหล่านี้สามารถเพิ่มขึ้นหรือลดลงได้ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวันละติจูดมีเมฆปกคลุมปริมาณความชื้นและอื่น ๆ
• การฉายรังสีแนวนอนกระจาย: เป็นที่รู้จักกันในชื่อของรังสีฟ้ากระจาย นี่คือรังสีที่รังสีจากแสงกระจัดกระจายผ่านชั้นบรรยากาศมาถึงพื้นผิวโลก ปริมาณนี้สามารถวัดได้บนพื้นผิวแนวนอนที่มีการแผ่รังสีมาจากทุกจุดบนท้องฟ้า ถ้าไม่มีบรรยากาศก็จะไม่มีรังสีแนวนอนกระจาย
• การฉายรังสีแนวนอนทั่วโลก: สุดท้ายการฉายรังสีประเภทนี้คือสิ่งที่วัดการแผ่รังสีทั้งหมดของดวงอาทิตย์บนพื้นผิวแนวนอนบนพื้นโลก นับเป็นผลรวมของการฉายรังสีโดยตรงและการฉายรังสีแนวนอนแบบกระจาย

ค่าทั้งหมดนี้กำหนดขึ้นเพื่อให้ทราบถึงลักษณะภูมิอากาศของพื้นที่เฉพาะ นอกจากนี้ยังใช้ในการศึกษาจำนวนมากสำหรับการพัฒนาและการสร้างพลังงานหมุนเวียนที่ทำงานร่วมกับดวงอาทิตย์ ตัวอย่างนี้คือพลังงานแสงอาทิตย์โซลาร์เซลล์ ในการศึกษาความเป็นไปได้ของพลังงานแสงอาทิตย์โซลาร์เซลล์จำเป็นต้องทราบปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่จะส่งผลกระทบต่อพื้นผิวของหลังคาบ้านตลอดทั้งปี นอกจากนี้จะต้องใช้ค่าของตัวแปรอื่น ๆ เช่นการปกคลุมของเมฆความชื้นและระบอบลมเป็นต้น

ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการฉายรังสีได้