Sola spiller en viktig rolle for oss på jorden. Det gir planeten og alt på den viktige faktorer som lys og varme. Men hva er solstråling, spekteret av sollys, hvordan påvirker alt dette oss og det globale klimaet som helhet?
Hva er solstråling?
Dårlige tanker dukker vanligvis opp når du tenker på ordet "stråling". Men solstråling er faktisk en veldig god ting - det er sollys! Hvert levende vesen på jorden er avhengig av ham. Det er nødvendig for å overleve, varmer planeten, gir mat til planter.
Solstråling er alt lyset og energien som kommer fra solen, og det finnes mange forskjellige former for det. I det elektromagnetiske spekteret skilles forskjellige typer lysbølger som sendes ut av solen. De er som bølgene du ser i havet: de beveger seg opp og ned og fra ett sted til et annet. Spekteret av solstudier kan ha forskjellige intensiteter. Skilleultrafiolett, synlig og infrarød stråling.
Lys beveger energi
Spektrum av solstråling ligner billedlig t alt på et pianokeyboard. Den ene enden av den har lave toner, mens den andre enden har høye toner. Det samme gjelder det elektromagnetiske spekteret. Den ene enden har lave frekvenser og den andre enden har høye frekvenser. Lavfrekvente bølger er lange i en gitt tidsperiode. Dette er ting som radar, TV og radiobølger. Høyfrekvent stråling er høyenergibølger med kort bølgelengde. Dette betyr at selve bølgelengden er svært kort for en gitt tidsperiode. Dette er for eksempel gammastråler, røntgenstråler og ultrafiolette stråler.
Du kan tenke på det slik: lavfrekvente bølger er som å gå opp en bakke med en gradvis stigning, mens høyfrekvente bølger er som å gå raskt opp en bratt, nesten vertikal bakke. Høyden på hver bakke er den samme. Frekvensen til en elektromagnetisk bølge bestemmer hvor mye energi den bærer. Elektromagnetiske bølger som er lengre og derfor lavere frekvenser bærer mye mindre energi enn de med kortere bølgelengder og høyere frekvenser.
Dette er grunnen til at røntgenstråler og ultrafiolett stråling kan være farlig. De bærer så mye energi at hvis de kommer inn i kroppen din, kan de skade celler og forårsake problemer som kreft og DNA-endringer. Ting som radio og infrarøde bølger, som bærer mye mindre energi, har egentlig ingen effekt påoss ingen innflytelse. Det er bra, for du vil absolutt ikke sette deg selv i fare ved å bare slå på stereo.
Synlig lys, som vi og andre dyr kan se med øynene våre, befinner seg nesten midt i spekteret. Vi ser ingen andre bølger, men det betyr ikke at de ikke er der. Faktisk kan insekter se ultrafiolett lys, men ikke vårt synlige lys. Blomster ser veldig annerledes ut for dem enn de gjør for oss, og dette hjelper dem å vite hvilke planter de skal besøke og hvilke de skal holde seg unna.
Kilde til all energi
Vi tar sollys for gitt, men det trenger ikke å være det, for faktisk er all energi på jorden avhengig av denne store, klare stjernen i sentrum av solsystemet vårt. Og mens vi er i det, bør vi også si takk til atmosfæren vår, fordi den absorberer noe av strålingen før den når oss. Det er en viktig balanse: for mye sollys og jorden blir varm, for lite og den begynner å fryse.
Spektrum av solstråling nær jordoverflaten passerer gjennom atmosfæren og gir energi i forskjellige former. La oss først se på de ulike måtene å overføre den på:
- Konduktivitet (ledning) er når energi overføres fra direkte kontakt. Når du brenner hånden med en varm stekepanne fordi du har glemt å ta på en ovnsvotte, er det ledning. Kokekaret overfører varme til hånden din gjennom direkte kontakt. Når føttene berører de kalde flisene på badet om morgenen, overfører de varme til gulvet gjennom direkte kontakt -ledningsevne i aksjon.
- Spredning er når energi overføres gjennom strømmer i en væske. Det kan også være gass, men prosessen er uansett den samme. Når væsken varmes opp, er molekylene opphisset, spredt og mindre tette, så de har en tendens til å stige. Når de avkjøles, faller de ned igjen, og skaper en mobilstrømbane.
- Stråling (stråling) er når energi overføres i form av elektromagnetiske bølger. Tenk på hvor godt det er å sitte ved siden av et bål og kjenne den kjærkomne varmen stråle fra den til deg – det er stråling. Radiobølger, lys og hetebølger kan bevege seg fra ett sted til et annet uten hjelp av materialer.
Grunnleggende spektre for solstråling
Sola har forskjellig stråling: fra røntgen til radiobølger. Solenergi er lys og varme. Sammensetningen:
- 6-7 % UV-lys,
- ca. 42 % av synlig lys,
- 51 % NIR.
Vi mottar solenergi med en intensitet på 1 kilowatt per kvadratmeter ved havnivå i mange timer om dagen. Omtrent halvparten av strålingen er i den synlige kortbølgelengdedelen av det elektromagnetiske spekteret. Den andre halvparten er i nær infrarød, og litt i ultrafiolett.
UV-stråling
Det er ultrafiolett stråling i solspekteret som har en intensitet større enn andre: opptil 300-400 nm. Den delen av denne strålingen som ikke absorberes av atmosfærenproduserer solbrenthet eller solbrenthet for personer som har vært i sollys over lengre perioder. UV-stråling i sollys har både positive og negative helseeffekter. Det er en viktig kilde til vitamin D.
Synlig stråling
Synlig stråling i solspekteret har en gjennomsnittlig intensitet. Kvantitative estimater av fluksen og variasjoner i dens spektrale fordeling i det synlige og nære infrarøde området av det elektromagnetiske spekteret er av stor interesse i studiet av solar-terrestriske påvirkninger. Området fra 380 til 780 nm er synlig for det blotte øye.
Årsaken er at mesteparten av energien til solstråling er konsentrert i dette området, og det bestemmer den termiske likevekten til jordens atmosfære. Sollys er en nøkkelfaktor i prosessen med fotosyntese, som brukes av planter og andre autotrofe organismer til å omdanne lysenergi til kjemisk energi som kan brukes som drivstoff for kroppen.
Infrarød stråling
Det infrarøde spekteret, som spenner fra 700 nm til 1 000 000 nm (1 mm), inneholder en viktig del av den elektromagnetiske strålingen som når jorden. Infrarød stråling i solspekteret har tre typer intensitet. Forskere deler dette området inn i 3 typer basert på bølgelengde:
- A: 700–1400 nm.
- B: 1400–3000 nm.
- C: 3000-1mm.
Konklusjon
Mangedyr (inkludert mennesker) har en følsomhet i området 400-700 nm, og det brukbare fargesynsspekteret hos mennesker er for eksempel ca. 450-650 nm. I tillegg til effektene som oppstår ved solnedgang og soloppgang, endres spektralsammensetningen først og fremst i forhold til hvor direkte sollys treffer bakken.
Hver annen uke forsyner solen planeten vår med nok energi for hele året. I denne forbindelse blir solstråling i økende grad betraktet som en alternativ energikilde.
