La اشعاع شمسي إنه متغير مهم جدًا يستخدم لتحديد كمية الحرارة التي نتلقاها من الشمس على سطح الأرض. اعتمادًا على عوامل مثل الرياح والغطاء السحابي والموسم، فإننا نتلقى كمية أكبر أو أقل من الإشعاع الشمسي. لديه القدرة على تسخين سطح الأرض والأشياء دون تسخين الهواء تقريبًا. هناك أنواع مختلفة من الإشعاع الشمسي اعتمادًا على مصدره وخصائصه.
تعرف على كل ما يتعلق بالإشعاع الشمسي، وأنواعه الموجودة، وتأثيراته على الكوكب والحياة.
ما هو الإشعاع الشمسي
إنه تدفق الطاقة التي تستقبلها الشمس على شكل موجات كهرومغناطيسية ذات ترددات مختلفة. من بين الترددات التي نجدها في الطيف الكهرومغناطيسي لدينا أفضل ما يعرف بالضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. نحن نعلم أن ما يقرب من نصف الإشعاع الشمسي الذي يستقبله كوكبنا تردد يتراوح بين 0.4 ميكرومتر و 0.7 ميكرومتر. يمكن اكتشاف هذا النوع من الإشعاع بالعين البشرية وهو ما يشكل الشريط الذي نعرفه بالضوء المرئي.
النصف الآخر في الغالب في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف وجزء صغير في الأشعة فوق البنفسجية. لنكون قادرين على قياس كمية الإشعاع الذي نتلقاه من الشمس يتم استخدام أداة تعرف باسم مقياس الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، من خلال الدراسات المتعلقة بـ الإشعاع على سطح الأرض، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل تأثيرات هذه الطاقة وكيفية ارتباطها بـ أنواع الإشعاع الشمسي وخصائصه وطريقة عمله.
أنواع الإشعاع الشمسي
اعتمادًا على أصل الإشعاع الشمسي وخصائصه ، هناك أنواع مختلفة. سنركز على تحديد الأنواع المختلفة وخصائصها الرئيسية:
إشعاع شمسي مباشر
إنه عن الشخص الذي يأتي مباشرة من الشمس ويخضع لتغيير بسيط في الاتجاهات. يمكن أن يتأثر هذا بالرياح، ولكن ليس إلى حد كبير. قد يكون انخفاض الحرارة ملحوظًا في الأيام العاصفة. على الأسطح، لا يكون للحرارة تأثير قوي عندما يكون هناك نظام رياح قوي. يتميز هذا النوع من الإشعاع بخاصية رئيسية: فهو قادر على إسقاط ظل محدد على أي جسم معتم يعترضه. من الضروري في العديد من الدراسات حول الإشعاع الشمسي وتأثيرها على البيئة، ومن المهم أيضًا فهم تأثيرها على الحد الأدنى للطاقة الشمسية.
منتشر للإشعاع الشمسي
إنه جزء من الإشعاع الذي يصل إلينا من الشمس وذاك تنعكس بواسطة السحب أو تمتصها. وهي معروفة باسم منتشر لأنها تمتد في جميع الاتجاهات. تحدث هذه العملية بسبب الانعكاسات والامتصاص ، ليس فقط من السحب ، ولكن من بعض الجسيمات الموجودة في الغلاف الجوي. تسمى هذه الجسيمات بالغبار الجوي وهي قادرة على نشر الإشعاع الشمسي. ويسمى أيضًا منتشرًا لأنه ينحرف عن بعض الأشياء مثل الجبال والأشجار والمباني والأرض نفسها ، اعتمادًا على تكوينها.
السمة الرئيسية لهذا الإشعاع هي أن لا يلقي بظلاله على الأشياء المعتمة المتداخلة. الأسطح الأفقية هي تلك الأماكن التي يوجد فيها أكبر قدر من الإشعاع المنتشر. ويحدث العكس مع الأسطح الرأسية، حيث لا يكون هناك أي اتصال تقريبًا. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ كيف ترتبط هذه الجوانب بأحداث مثل كسوف الشمس.
انعكاس الإشعاع الشمسي
إنه يعكس سطح الأرض. لا يمتص السطح كل الإشعاع الذي يصل إلينا من الشمس ، لكن بعضه ينحرف. تُعرف هذه الكمية من الإشعاع التي تنحرف عن السطح باسم البياض. يتزايد بياض الأرض إلى حد كبير بسبب تأثيرات تغير المناخ وذوبان القمم الجليدية القطبية. لفهم هذه الظاهرة بشكل أفضل، يوصى بالاطلاع على المعلومات حول كيفية تأثيرها وكيفية ارتباطها بـ الإشعاع الكوني.
الأسطح الأفقية لا تستقبل أي نوع من الإشعاع المنعكس لأنها لا ترى أي سطح أرضي. العكس هو الحال مع الإشعاع الشمسي المنتشر. في هذه الحالة، إنها الأسطح الرأسية التي تتلقى أكبر قدر من الإشعاع المنعكس.
الإشعاع الشمسي العالمي
يمكن القول أن إجمالي الإشعاع الموجود على هذا الكوكب. إنه مجموع 3 إشعاعات المذكورة أعلاه. لنأخذ مثالا ليوم مشمس تماما. هنا سيكون لدينا الإشعاع المباشر والذي سيكون أكبر من الإشعاع المنتشر. ومع ذلك، في اليوم الأكثر غائما لن يكون هناك إشعاع مباشر، بل سيكون كل الإشعاع الساقط منتشرا. هذه المعلومات هي المفتاح عند دراسة الظواهر مثل كسوف الشمس وكيف يمكن أن يؤثر على الإشعاع الشمسي.
كيف تؤثر على الحياة والكوكب
إذا كانت كمية الإشعاع الشمسي التي يتلقاها كوكبنا ، فلا يمكن أن تنشأ الحياة كما هي. توازن الطاقة على الأرض هو 0. وهذا يعني أن كمية الإشعاع الشمسي التي يتلقاها الكوكب والتي تنبعث منها مرة أخرى إلى الفضاء الخارجي هي نفسها. ومع ذلك ، يجب إضافة بعض الفروق الدقيقة. في هذه الحالة ستكون درجة الحرارة على الكوكب -88 درجة. لذلك أنت بحاجة إلى شيء يمكنه الاحتفاظ بهذا الإشعاع وجعل مستويات درجة الحرارة مريحة وصالحة للسكن بحيث يمكن أن يدعم الحياة.
إن ظاهرة الاحتباس الحراري هي القوة الدافعة التي تساعد على ضمان بقاء جزء كبير من الإشعاع الشمسي الذي يسقط على سطح الأرض. بفضل تأثير الاحتباس الحراري، يمكننا أن نتمتع بظروف صالحة للعيش على هذا الكوكب. عندما يضرب الإشعاع الشمسي السطح، يعود ما يقرب من نصفه إلى الغلاف الجوي ويطرد إلى الفضاء الخارجي. يتم امتصاص جزء من هذه الإشعاعات العائدة من السطح وانعكاسها بواسطة السحب والغبار الجوي. ومع ذلك، فإن هذه الكمية من الإشعاع الممتص ليست كافية للحفاظ على درجة حرارة ثابتة.
هذا هو المكان الذي تدخل فيه غازات الاحتباس الحراري. إنها مجموعة متنوعة من الغازات التي لها القدرة على الاحتفاظ بجزء من الحرارة المنبعثة من سطح الأرض ، وإعادة الإشعاع الشمسي الذي وصلها إلى الغلاف الجوي. غازات الاحتباس الحراري هي كما يلي: بخار الماء ، ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، أكاسيد النيتروجين ، أكاسيد الكبريت ، الميثان، إلخ. ومع زيادة الغازات المسببة للاحتباس الحراري بسبب الأنشطة البشرية، أصبح الإشعاع الشمسي أكثر ضررًا، مما يؤثر على البيئة والنباتات والحيوانات والبشر. للتعمق أكثر في هذا الأمر، من المثير للاهتمام التحقيق النشاط الشمسي وتأثيره على تغير المناخ.
مجموع جميع أنواع الإشعاع الشمسي هي تلك التي تسمح بالحياة على الكوكب. دعونا نأمل أن يتم التخفيف من مشاكل الزيادة في الغازات الدفيئة وأن لا يصبح الوضع خطيراً.