כל מה שאתה צריך לדעת על קרינת השמש על פני כדור הארץ

כדור הארץ קולט צורות שונות של קרינה, אך המקור העיקרי הוא קרינה הנפלטת על ידי השמש. תופעה זו אפשרית הודות להיתוך גרעיני המתרחש בליבת השמש, שם מימן הופך להליום, ומשחרר כמויות אדירות של אנרגיה תרמית. אנרגיה זו נעה מלב השמש אל פני השטח שלה ולבסוף נפלטת לחלל, ומגיעה לכוכב הלכת שלנו. כדי ללמוד עוד על המאפיינים של תופעה זו, אתה יכול להתייעץ עם קרינה סולארית.

אנרגיה סולארית מגיעה לכדור הארץ בצורה של גלים אלקטרומגנטיים, בעלי אורכי גל שונים. קבוצה של כל אורכי הגל הללו הנפלטים על ידי גוף נקראת ספקטרום. ספקטרום זה קשור באופן מהותי לטמפרטורה של העצם הפולט, כך שבטמפרטורות גבוהות יותר, אורכי הגל הנפלטים קצרים יותר.

ספקטרום השמש מורכב בעיקר מאורכי גל קצרים, כתוצאה מהטמפרטורה הגבוהה ביותר של השמש, שלפי ההערכות היא סביב 6.000 K (שווה ערך ל-5.727 מעלות צלזיוס).

סוגי קרינת השמש

בספקטרום השמש ניתן לזהות שלושה סוגים בסיסיים של קרינה:

1. קרניים אולטרא - סגולות: עם אורכי גל הנעים בין 0,1 ל-0,4 מיקרומטר, קרני UV מהוות כ-9% מכלל האנרגיה הנפלטת מהשמש. צורת קרינה זו חשובה במיוחד מכיוון שהיא עלולה לגרום להשפעות בריאותיות מזיקות, כגון כוויות שמש וסיכון מוגבר לסרטן העור. לפרטים נוספים על ההשפעות של קרינה זו, אתה יכול לבקר בסעיף בנושא סוגי קרינת השמש.
2. קרניים גלויות: לקרינה זו אורכי גל הנעים בין 0,4 ל-0,78 מיקרומטר, המהווים כ-41% מכלל אנרגיית השמש. זהו טווח הקרינה שאנו יכולים לתפוס בעיניים שלנו והוא חיוני לפוטוסינתזה בצמחים, אשר בתורה תומכת ברוב שרשראות המזון על פני כדור הארץ.
3. קרני אינפרא אדום: עם אורכי גל שנעים בין 0,78 ל-3 מיקרומטר, קרני אינפרא אדום מכסות את 50% הנותרים של אנרגיית השמש. קרינה זו חיונית להתחממות פני כדור הארץ ומשפיעה על האקלים ותנאי הסביבה על הפלנטה שלנו. אתה יכול ללמוד עוד על האופן שבו קרינה זו משפיעה על האקלים ב פעילות סולארית ושינויי אקלים.

ברגע שקרינות השמש הללו מגיעות לפני השטח, הן מפוזרות בצורה לא אחידה על פני קווי רוחב שונים, בשל האופן שבו מערכת האטמוספירה של כדור הארץ מיירטת אנרגיית שמש. תופעה זו גורמת לשינויים משמעותיים בכמות הקרינה המתקבלת באזורים שונים בעולם.

קבוע השמש והשונות שלו

כמות קרינת השמש המגיעה לפני כדור הארץ משתנה עקב המרחק בין כוכב הלכת שלנו לשמש ערך ממוצע זה ידוע בשם קבוע שמש, שנע בין 1.325 ל-1.412 W/m², בהתאם למיקומו היחסי של כדור הארץ במסלולו. בממוצע, קבוע זה נחשב בערך E = 1366 ואט/מ"ר. למידע נוסף על האופן שבו קבוע זה נמדד ומתנהג, אתה יכול להתייעץ קרינת השמש על פני כדור הארץ.

מרכיבי קרינת השמש והאינטראקציה שלהם עם האטמוספירה

קרינת השמש החודרת לאטמוספירה של כדור הארץ אינה מגיעה אל פני השטח שלמה; סובל מתופעות אינטראקציה שונות:

• קרינה ישירה: רכיב זה הוא זה שמגיע ישירות מהשמש ואחראי על הצללים שמייצרים עצמים. הוא גדול יותר בימי שמש ופחות כשיש עננים.
• קרינה מפוזרת: זה נובע מהתפזרות של קרינת השמש עקב חלקיקים באטמוספרה. רכיב זה יכול לייצג עד 15% מסך הקרינה בימי שמש והוא מתגבר ככל שהשמים נעשים מעוננים.
• אלבדו או קרינה מוחזרת: זו הקרינה שמשתקפת על פני כדור הארץ. הכמות שלו תלויה במקדם ההשתקפות של פני השטח. לדוגמה, האלבדו של השלג יכול להגיע עד ל-80%, כלומר השלג משקף חלק גדול מקרינת השמש.

ניהול והפצה זו של קרינת השמש חיוניים להבנת תופעות אקלימיות ומטאורולוגיות שונות המשפיעות על החיים על הפלנטה שלנו. כדי להבין טוב יותר את ההשפעות של אירועים סולאריים על כדור הארץ, אתה יכול לעיין בפרטים על סופות שמש, אשר יכול להשפיע על התנאים על פני כדור הארץ.

קרינת השמש המגיעה לפני כדור הארץ היא תופעה מורכבת הכוללת צורות מגוונות של אנרגיה, האינטראקציות שלהן עם האטמוספירה והשונות שלהן בהתאם לגורמים כמו קו רוחב וגובה. הבנת התופעה הזו היא לא רק חיונית עבור המטאורולוגיה והקלימטולוגיה, אלא גם לניצול בר-קיימא של מקור אנרגיה בלתי נדלה זה בטכנולוגיות כגון פוטו-וולטאיות סולאריות, אשר מבטיחות להיות מפתח במעבר לעבר עתיד אנרגיה בר-קיימא יותר.

Artaculo relacionado:

כיצד ייצור האנרגיה של פאנלים סולאריים משתנה במהלך השנה