Ang Solar radiation ay isang mahalagang variable ng meteorological na nagsisilbing matukoy ang dami ng "init" na matatanggap natin mula sa araw sa ibabaw ng lupa. Ang dami ng solar radiation na ito ay binabago ng pagbabago ng klima at pagpapanatili ng mga greenhouse gas.
Ang radiation ng Solar ay may kakayahang magpainit sa ibabaw ng lupa at mga bagay (kahit sa atin) nang hindi mahirap pag-init ng hangin. Bukod dito, ang variable na ito ay napakahalaga upang masuri ang gawaing ginagawa natin sa paglaban sa pagbabago ng klima. Nais mo bang malaman ang lahat tungkol sa solar radiation?
Ang solar radiation ay dumadaan sa kapaligiran
Kapag nasa beach kami sa isa sa mga mainit na araw ng tag-init, nahihiga kami "sa araw." Habang nanatili kami sa tuwalya nang mas matagal, napapansin namin kung paano umiinit ang ating katawan at pinapataas ang temperatura nito, hanggang sa kailangan nating maligo o makapunta sa lilim dahil nasunog tayo. Ano ang nangyari dito, kung ang hangin ay hindi gaanong mainit? Ang nangyari yun ang mga sinag ng araw ay dumaan sa ating kapaligiran at nagpapainit sa ating katawan ng kaunting pag-init ng hangin.
Isang bagay na katulad sa nangyayari sa atin sa sitwasyong ito ay kung ano ang nangyayari sa Earth: ang himpapawid ay halos 'transparent' sa solar radiation, ngunit ang ibabaw ng Earth at iba pang mga katawan na matatagpuan dito ay sumisipsip nito. Ang enerhiya na inilipat ng Araw sa Lupa ay ang kilala bilang masisiglang enerhiya o radiation. Ang radiation ay naglalakbay sa kalawakan sa anyo ng mga alon na nagdadala ng enerhiya. Depende sa dami ng dala na enerhiya, naiuri ang mga ito kasama ang electromagnetic spectrum. Mayroon kaming mga pinaka masiglang alon tulad ng gamma ray, X ray at ultraviolet, pati na rin ang mga may mas kaunting enerhiya tulad ng infrared, microwaves at radio waves.
Ang lahat ng mga katawan ay naglalabas ng radiation
Ang lahat ng mga katawan ay naglalabas ng radiation batay sa kanilang temperatura. Ito ay ibinigay ng Batas Stefan-Boltzmann na nagsasaad na ang enerhiya na ibinubuga ng isang katawan ay direktang proporsyonal sa ika-apat na lakas ng temperatura nito. Ito ang dahilan kung bakit kapwa ang Araw, isang nasusunog na piraso ng kahoy, ang aming sariling katawan at kahit ang isang piraso ng yelo ay patuloy na nagliliwanag na enerhiya.
Humahantong ito sa atin na tanungin ang ating sarili ng isang katanungan: bakit "nakikita" natin ang radiation na ibinubuga ng araw o ng nasusunog na piraso ng kahoy at hindi namin makita na pinalabas namin, sa ibabaw ng Earth o ng piraso ng yelo? Din, depende ito sa kalakhan sa temperatura na naabot ng bawat isa sa kanila, at samakatuwid, ang dami ng enerhiya na higit nilang inilalabas. Ang mas maraming temperatura na maabot ng mga katawan, mas malaki ang dami ng enerhiya na inilalabas nila sa kanilang mga alon, at iyon ang dahilan kung bakit sila magiging mas nakikita.
Ang Araw ay nasa temperatura na 6.000 K at nagpapalabas ng radiation sa pangunahin sa mga alon ng nakikitang saklaw (karaniwang kilala bilang light waves), nagpapalabas din ito ng ultraviolet radiation (na mas may lakas at kaya't sinusunog nito ang ating balat sa mahabang pagkakalantad) at ang Ang natitirang inilalabas nito ay infrared radiation na hindi namamalayan ng mata ng tao. Iyon ang dahilan kung bakit hindi natin marunong makita ang radiation na ibinubuga ng ating katawan. Ang katawan ng tao ay nasa halos 37 degree Celsius at ang radiation na inilalabas nito ay nasa infrared.
Paano gumagana ang solar radiation
Tiyak na alam na ang mga katawan ay patuloy na naglalabas ng radiation at enerhiya ay magdadala ng isa pang tanong sa iyong ulo. Bakit, kung ang mga katawan ay naglalabas ng enerhiya at radiation, hindi ba sila unti-unting lumalamig? Ang sagot sa katanungang ito ay simple: habang naglalabas sila ng enerhiya, hinihigop din nila ito. Mayroong isa pang batas, na kung saan ay ng nagniningning na balanse, na nagsasabing ang isang bagay ay nagpapalabas ng parehong dami ng enerhiya habang sumisipsip, iyon ang dahilan kung bakit nila napapanatili ang isang pare-pareho na temperatura.
Sa gayon, sa ating sistema ng kapaligiran sa lupa isang serye ng mga proseso ang nagaganap kung saan ang enerhiya ay hinihigop, inilalabas at nasasalamin, kaya't ang pangwakas na balanse sa pagitan ng radiation na umabot sa tuktok ng himpapawid mula sa Araw at ang lumalabas sa kalawakan ay zero. Sa madaling salita, ang average na taunang temperatura ay nananatiling pare-pareho. Kapag ang solar radiation ay pumapasok sa Earth, ang karamihan dito ay hinihigop ng ibabaw ng Earth. Napakaliit ng insidente na radiation ay hinihigop ng mga ulap at hangin. Ang natitirang radiation ay makikita ng ibabaw, mga gas, ulap at ibinalik sa kalawakan.
Ang dami ng radiation na ipinapakita ng isang katawan patungkol sa insidente na radiation ay kilala bilang 'albedo'. Samakatuwid, masasabi natin iyan ang sistema ng mundo-atmospera ay may average na albedo na 30%. Ang mga bagong nahulog na niyebe o ilang mataas na patayo na nabuo na cumulonimbus ay mayroong isang albedo na malapit sa 90%, habang ang mga disyerto ay may tungkol sa 25% at ang mga karagatan tungkol sa 10% (sumisipsip sila ng halos lahat ng radiation na nakakarating sa kanila).
Paano natin susukatin ang radiation?
Upang masukat ang solar radiation na natatanggap namin sa isang punto, gumagamit kami ng isang aparato na tinatawag na pyranometer. Ang seksyon na ito ay binubuo ng isang sensor na nakapaloob sa isang transparent hemisphere na nagpapadala ng lahat ng radiation ng isang napakaliit na haba ng daluyong. Ang sensor na ito ay may mga alternating itim at puting mga segment na sumipsip ng dami ng radiation sa ibang paraan. Ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng mga segment na ito ay naka-calibrate ayon sa radiation flux (sinusukat sa watts bawat square meter).
Ang isang pagtatantya ng dami ng natatanggap nating solar radiation ay maaari ring makuha sa pamamagitan ng pagsukat sa bilang ng mga oras ng sikat ng araw na mayroon tayo. Upang magawa ito, gumagamit kami ng isang instrumento na tinatawag na heliograph. Ito ay nabuo ng isang baso na sphere na nakatuon sa timog heograpiya, na kumikilos bilang isang malaking magnifying glass, na nakatuon ang lahat ng radiation na natanggap sa isang maliwanag na point na nagsunog ng isang espesyal na papel tape na nagtapos sa mga oras ng araw.
Solar radiation at nadagdagan ang greenhouse effect
Nauna naming nabanggit na ang dami ng solar radiation na pumapasok sa Earth at ang umalis ay pareho. Hindi ito ganap na totoo, dahil kung gayon, ang pandaigdigang average na temperatura ng ating planeta ay magiging -88 degree. Kailangan namin ng isang bagay na makakatulong sa amin na mapanatili ang init upang magkaroon ng isang kaaya-aya at maipapanahong temperatura na ginagawang posible ang buhay sa planeta. Iyon ay kung saan ipinakilala namin ang greenhouse effect. Kapag tumama ang solar radiation sa ibabaw ng Earth, bumalik ito ng halos kalahati pabalik sa himpapawid upang paalisin ito sa kalawakan. Kaya, nagkomento kami na ang mga ulap, hangin at iba pang mga sangkap sa himpapawid ay sumisipsip ng isang maliit na bahagi ng solar radiation. Gayunpaman, ang halagang hinihigop ay hindi sapat upang mapanatili ang isang matatag na temperatura at gawin ang ating planeta. Paano tayo mabubuhay sa mga ganitong temperatura?
Ang tinaguriang mga greenhouse gas ay ang mga gas na nagpapanatili ng bahagi ng temperatura na ibinubuga ng ibabaw ng mundo na bumalik sa kapaligiran. Ang mga greenhouse gas ay: singaw ng tubig, carbon dioxide (CO2), nitrogen oxides, sulfur oxides, methane, atbp. Ang bawat greenhouse gas ay may magkakaibang kakayahang sumipsip ng solar radiation. Ang higit na kapasidad na mayroon ito upang tumanggap ng radiation, mas maraming init na mananatili ito at hindi papayagang bumalik ito sa kalawakan.
Sa buong kasaysayan ng tao, ang konsentrasyon ng mga greenhouse gases (kabilang ang pinakamaraming CO2) ay dumarami nang parami. Ang pagtaas ng pagtaas na ito ay nararapat ang rebolusyong pang-industriya at ang pagkasunog ng mga fossil fuel sa industriya, enerhiya at transportasyon. Ang pagkasunog ng mga fossil fuel tulad ng langis at karbon, sanhi ng paglabas ng CO2 at methane. Ang mga gas na ito sa isang dumaraming emission ay nagdudulot sa kanila na panatilihin ang isang malaking halaga ng solar radiation at huwag payagan itong ibalik sa kalawakan.
Ito ay kilala bilang greenhouse effect. Gayunpaman, ang pagtaas ng epektong ito na tinatawag nating greenhouse hindi makabunga, dahil ang ginagawa namin ay tumataas ang pandaigdigang average na temperatura ng higit pa at higit pa. Ang mas maraming konsentrasyon ng mga gas na sumisipsip ng radiation na ito sa atmospera, mas maraming panatilihin ang init at, samakatuwid, mas mataas ang pagtaas ng temperatura.
Solar radiation at pagbabago ng klima
Ang pag-init ng mundo ay kilala sa buong mundo. Ang pagtaas ng temperatura na ito dahil sa mahusay na pagpapanatili ng solar radiation ay sanhi ng pagbabago sa pandaigdigang klima. Hindi lamang ito nangangahulugan na tataas ang average na temperatura ng planeta, ngunit ang klima at lahat ng bagay na kinakailangan ay magbabago.
Ang pagtaas ng temperatura ay nagdudulot ng pagkasira ng mga alon ng hangin, mga karagatan, pamamahagi ng mga species, sunud-sunod na mga panahon, pagtaas ng matinding mga phenomena ng meteorolohiko (tulad ng pagkatuyot, pagbaha, bagyo ...), atbp.. Iyon ang dahilan kung bakit upang makuha muli ang ating nagniningning na balanse sa isang matatag na paraan, kailangan nating bawasan ang mga emissions ng greenhouse gas at makuha muli ang ating klima.