Kõik, mida pead teadma päikesekiirguse kohta Maa pinnal

Maa saab erinevat tüüpi kiirgust, kuid peamine allikas on Päikese kiiratav kiirgus. See nähtus on võimalik tänu tuumasünteesile, mis toimub päikese tuumas, kus vesinik muudetakse heeliumiks, vabastades tohutul hulgal soojusenergiat. See energia liigub Päikese südamest selle pinnale ja kiirgab lõpuks kosmosesse, jõudes meie planeedile. Selle nähtuse omaduste kohta lisateabe saamiseks võite tutvuda päikesekiirgus.

Päikeseenergia jõuab Maale kujul elektromagnetilised lained, millel on erinevad lainepikkused. Kõigi nende keha kiirgavate lainepikkuste kogumit nimetatakse spekter. See spekter on olemuslikult seotud kiirgava objekti temperatuuriga, nii et kõrgematel temperatuuridel on emiteeritud lainepikkused lühemad.

Päikese spekter koosneb peamiselt lühikestest lainepikkustest, mis on tingitud Päikese ülikõrgest temperatuurist, mis on hinnanguliselt umbes 6.000 K (vastab 5.727 ºC-le).

Päikesekiirguse tüübid

Päikesespektris võib eristada kolme põhilist kiirgustüüpi:

1. Ultraviolettkiired: Lainepikkusega 0,1–0,4 mikromeetrit moodustavad UV-kiired umbes 9% kogu Päikese poolt kiiratavast energiast. See kiirguse vorm on eriti oluline, kuna see võib põhjustada tervisele kahjulikke mõjusid, nagu päikesepõletus ja suurenenud risk haigestuda nahavähki. Lisateavet selle kiirguse mõju kohta leiate jaotisest päikesekiirguse tüübid.
2. Nähtavad kiired: Selle kiirguse lainepikkus jääb vahemikku 0,4–0,78 mikromeetrit, mis moodustab ligikaudu 41% kogu päikeseenergiast. See on kiirgusulatus, mida me oma silmadega tajume ja mis on taimede fotosünteesi jaoks hädavajalik, mis omakorda toetab enamikku toiduahelaid Maal.
3. Infrapunakiired: Infrapunakiired, mille lainepikkus on vahemikus 0,78 kuni 3 mikromeetrit, katavad ülejäänud 50% päikeseenergiast. See kiirgus on Maa pinna soojenemiseks ülioluline ning mõjutab meie planeedi kliima- ja keskkonnatingimusi. Lisateavet selle kiirguse mõju kliimale leiate aadressilt päikese aktiivsus ja kliimamuutused.

Kui need päikesekiirgused jõuavad pinnale, jaotuvad need erinevatel laiuskraadidel ebaühtlaselt, kuna Maa-atmosfääri süsteem püüab kinni päikeseenergiat. Selle nähtuse tulemuseks on saadava kiirguse hulga olulisi erinevusi maailma eri piirkondades.

Päikesekonstant ja selle muutlikkus

Maa pinnale jõudva päikesekiirguse hulk varieerub meie planeedi ja Päikese vahelise kauguse tõttu päikesekonstant, mis jääb vahemikku 1.325–1.412 W/m², olenevalt Maa suhtelisest asendist orbiidil. Keskmiselt peetakse seda konstanti ligikaudu E = 1366 W/m². Selle konstandi mõõtmise ja käitumise kohta lisateabe saamiseks võite konsulteerida päikesekiirgus planeedil Maa.

Päikesekiirguse komponendid ja nende koostoime atmosfääriga

Maa atmosfääri sattuv päikesekiirgus ei jõua pinnale tervena; kannatab erinevate interaktsiooninähtuste all:

• Otsene kiirgus: See komponent on see, mis tuleb otse Päikeselt ja vastutab objektide tekitatud varjude eest. Suurem on see päikesepaistelistel päevadel ja vähem, kui on pilvi.
• Hajus kiirgus: See tuleneb päikesekiirguse hajumisest atmosfääris leiduvate osakeste tõttu. See komponent võib päikesepaistelistel päevadel moodustada kuni 15% kogu kiirgusest ja suureneb, kui taevas muutub häguseks.
• Albedo või peegeldunud kiirgus: See on kiirgus, mis peegeldub Maa pinnal. Selle kogus sõltub pinna peegeldustegurist. Näiteks võib lume albeedo ulatuda kuni 80% -ni, mis tähendab, et lumi peegeldab suure osa päikesekiirgusest.

Päikesekiirguse juhtimine ja jaotus on oluline erinevate kliima- ja meteoroloogiliste nähtuste mõistmiseks, mis mõjutavad elu meie planeedil. Päikesesündmuste mõju Maale paremaks mõistmiseks vaadake üksikasju päikesetormid, mis võib mõjutada tingimusi Maa pinnal.

Maa pinnale jõudev päikesekiirgus on keeruline nähtus, mis hõlmab erinevaid energiavorme, nende vastasmõju atmosfääriga ja nende varieeruvust sõltuvalt sellistest teguritest nagu laiuskraad ja kõrgus merepinnast. Selle nähtuse mõistmine ei ole ülioluline mitte ainult meteoroloogia ja klimatoloogia jaoks, vaid ka selle ammendamatu energiaallika jätkusuutlikuks kasutamiseks sellistes tehnoloogiates nagu päikese fotogalvaanika, mis tõotab olla võtmetähtsusega üleminekul säästvama energia tuleviku poole.

Seotud artikkel:

Kuidas päikesepaneelide energiatootmine aastaringselt varieerub