Ηλιακή ακτινοβολία: τύποι, ιδιότητες και ορισμός

Ηλιακή ακτινοβολία: τύποι, ιδιότητες και ορισμός
Ορισμός ηλιακής ακτινοβολίας: Είναι η ενέργεια που εκπέμπεται από τον ήλιο στον διαπλανητικό χώρο.

Όταν μιλάμε για την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στην επιφάνεια του πλανήτη μας, χρησιμοποιούμε έννοιες ακτινοβολίας και ακτινοβολίας. Η ηλιακή ακτινοβολία είναι η ενέργεια που λαμβάνεται ανά μονάδα περιοχής (J/M2), η ισχύς που λαμβάνεται σε δεδομένη χρονική στιγμή. Ομοίως, η ηλιακή ακτινοβολία είναι η ισχύς που λαμβάνεται σε μια στιγμή - εκφράζεται σε watts ανά τετραγωνικό μέτρο (w/m2)

Οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης λαμβάνουν χώρα στον ηλιακό πυρήνα και αποτελούν την πηγή της ενέργειας του ήλιου. Η πυρηνική ακτινοβολία παράγει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε διάφορες συχνότητες ή μήκη κύματος. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαδίδεται στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός (299,792 km / s).
Η ηλιακή ακτινοβολία αποκάλυψε: Ένα ταξίδι στους τύπους και τη σημασία της ηλιακής ακτινοβολίας
Μια μοναδική τιμή είναι η ηλιακή σταθερά. Η ηλιακή σταθερά είναι η ποσότητα ακτινοβολίας που λαμβάνεται αμέσως ανά μονάδα επιφάνειας στο εξωτερικό τμήμα της ατμόσφαιρας της Γης σε επίπεδο κάθετη στις ηλιακές ακτίνες. Κατά μέσο όρο, η τιμή της ηλιακής σταθεράς είναι 1,366 W / M2.

Τύποι ηλιακής ακτινοβολίας
Η ηλιακή ακτινοβολία αποτελείται από τους ακόλουθους τύπους ακτινοβολίας:

Ακτίνες υπέρυθρων (IR): Η υπέρυθρη ακτινοβολία παρέχει θερμότητα και αντιπροσωπεύει το 49% της ηλιακής ακτινοβολίας.
Ορατές ακτίνες (VI): αντιπροσωπεύουν το 43% της ακτινοβολίας και παρέχουν φως.
ΕΛΛΗΝΙΚΕΣ ΑΚΟΛΟΥΘΕΣ (ΑΚΟΛΟΓΙΑ ΑΤΟΜΕΝΩΝ): Αντιπροσωπεύετε το 7%.
Άλλοι τύποι ακτίνων: αντιπροσωπεύουν περίπου το 1% του συνόλου.
Τύποι υπεριώδους ακτίνων
Με τη σειρά του, οι υπεριώδεις (UV) ακτίνες υποδιαιρούνται σε τρεις τύπους:

Ultraviolet A ή UVA: Περνούν εύκολα μέσα από την ατμόσφαιρα, φτάνοντας σε ολόκληρη την επιφάνεια της Γης.
Ultraviolet B ή UVB: μήκος μικρού κύματος. Έχει μεγαλύτερη δυσκολία να περάσει από την ατμόσφαιρα. Ως αποτέλεσμα, φτάνουν στην ισημερινή ζώνη πιο γρήγορα από ό, τι στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη.
Ultraviolet C ή UVC: μήκος μικρού κύματος. Δεν περνούν από την ατμόσφαιρα. Αντ 'αυτού, το στρώμα του όζοντος τους απορροφά.
Ιδιότητες της ηλιακής ακτινοβολίας
Η συνολική ηλιακή ακτινοβολία κατανέμεται σε ένα ευρύ φάσμα μη ομοιόμορφου εύρους με το τυπικό σχήμα ενός κουδουνιού, όπως είναι χαρακτηριστικό του φάσματος ενός μαύρου σώματος με το οποίο διαμορφώνεται η ηλιακή πηγή. Επομένως, δεν επικεντρώνεται σε μία μόνο συχνότητα.

Το μέγιστο της ακτινοβολίας επικεντρώνεται στη ζώνη ακτινοβολίας ή ορατού φωτός με κορυφή στα 500 nm έξω από την ατμόσφαιρα της Γης, η οποία αντιστοιχεί στο χρωματικό κυανό πράσινο.

Σύμφωνα με τον νόμο του Wien, η φωτοσυνθετικά ενεργή ζώνη ακτινοβολίας ταλαντεύεται μεταξύ 400 και 700 nm, αντιστοιχεί σε ορατή ακτινοβολία και ισοδυναμεί με το 41% ​​της συνολικής ακτινοβολίας. Μέσα σε φωτοσυνθετικά ενεργή ακτινοβολία, υπάρχουν υποβρύχια με ακτινοβολία:

Blue-Violet (400-490 nm)
Πράσινο (490-560 nm)
Κίτρινο (560-590 nm)
πορτοκαλί-κόκκινο (590-700 nm)
Κατά τη διέλευση της ατμόσφαιρας, η ηλιακή ακτινοβολία υποβάλλεται σε προβληματισμό, διάθλαση, απορρόφηση και διάχυση από τα διάφορα ατμοσφαιρικά αέρια σε μεταβλητό βαθμό ως συνάρτηση της συχνότητας.

Η ατμόσφαιρα της Γης λειτουργεί ως φίλτρο. Το εξωτερικό τμήμα της ατμόσφαιρας απορροφά μέρος της ακτινοβολίας, αντανακλώντας τα υπόλοιπα απευθείας στον εξωτερικό χώρο. Άλλα στοιχεία που λειτουργούν ως φίλτρο είναι το διοξείδιο του άνθρακα, τα σύννεφα και ο υδρατμός, τα οποία μερικές φορές μετατρέπονται σε διάχυτη ακτινοβολία.

Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι η ηλιακή ακτινοβολία δεν είναι η ίδια παντού. Για παράδειγμα, οι τροπικές περιοχές λαμβάνουν την πιο ηλιακή ακτινοβολία επειδή οι ακτίνες του ήλιου είναι σχεδόν κάθετες στην επιφάνεια της Γης.

Γιατί είναι απαραίτητη η ηλιακή ακτινοβολία;
Η ηλιακή ενέργεια είναι η κύρια πηγή ενέργειας και, ως εκ τούτου, ο κινητήρας που οδηγεί το περιβάλλον μας. Η ηλιακή ενέργεια που λαμβάνουμε μέσω της ηλιακής ακτινοβολίας είναι άμεσα ή έμμεσα υπεύθυνη για πτυχές ζωτικής σημασίας για τις βιολογικές διεργασίες όπως η φωτοσύνθεση, η διατήρηση της θερμοκρασίας του αέρα που είναι συμβατή με τη ζωή ή τον άνεμο.

Η παγκόσμια ηλιακή ενέργεια που φτάνει στην επιφάνεια της Γης είναι 10.000 φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια που καταναλώνεται σήμερα από όλη την ανθρωπότητα.

Πώς επηρεάζει η ηλιακή ακτινοβολία την υγεία;
Η υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί να έχει διάφορες επιδράσεις στο ανθρώπινο δέρμα ανάλογα με την ένταση και το μήκος των κυμάτων του.

Η ακτινοβολία UVA μπορεί να προκαλέσει πρόωρη γήρανση του δέρματος και καρκίνο του δέρματος. Μπορεί επίσης να προκαλέσει προβλήματα με τα μάτια και το ανοσοποιητικό σύστημα.

Η ακτινοβολία UVB προκαλεί ηλιακό έγκαυμα, σκοτεινιά, πάχυνση του εξωτερικού στρώματος του δέρματος, μελανώματος και άλλων τύπων καρκίνου του δέρματος. Μπορεί επίσης να προκαλέσει προβλήματα με τα μάτια και το ανοσοποιητικό σύστημα.

Το στρώμα του όζοντος εμποδίζει το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας UVC να φτάσει στη Γη. Στον ιατρικό τομέα, η ακτινοβολία UVC μπορεί επίσης να προέρχεται από ορισμένους λαμπτήρες ή μια δέσμη λέιζερ και χρησιμοποιείται για να σκοτώσει τα μικρόβια ή να βοηθήσει στη θεραπεία των τραυμάτων. Χρησιμοποιείται επίσης για τη θεραπεία ορισμένων δερματικών παθήσεων όπως η ψωρίαση, η λεύκη και τα οζίδια στο δέρμα που προκαλούν δερματικό λέμφωμα Τ-κυττάρων.

Συγγραφέας: Oriol Planas - Βιομηχανικός Τεχνικός Μηχανικός