Днес ще говорим за един вид променлива, която е доста важна при определянето на климата на даден регион: облъчване . Облъчването е мярка за енергията на единица площ от слънчевата радиация, падаща върху дадена повърхност. Това количество слънчева радиация, попадаща върху повърхността, се измерва за определено пространство и време.
В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за облъчването и значението на установяването на видовете климат.
ключови характеристики
Облъчването е величината, която ни помага да измерим количеството слънчева радиация, падаща върху дадена повърхност за даден период от време. Известно е, че не цялата слънчева радиация, генерирана от слънцето, достига до нашата планета. Облъчването се изразява в единици мощност на единица площ. Стойностите обикновено се дават във ватове на квадратен метър. Когато говорим за слънчева радиация, говорим за количеството облъчване, което дадена повърхност получава за единица време.
Например, можем да кажем, че облъчването на дадено място е 10 вата на квадратен метър на час . Това означава, че това количество слънчева радиация пада върху един квадратен метър всеки час. По този начин можем да определим количеството слънчева радиация, което дадена повърхност получава с течение на времето, за да установим преобладаващия климат в определен район.
Знаем, че слънчевата радиация е важна променлива за определяне на температурите на дадено място. Ако дадено място получава голямо количество слънчева радиация, е нормално то да има по-високи температури. Освен това, тези стойности установяват преобладаващите ветрове и някои от атмосферните явления, които водят до валежи. Слънцето е движещата сила зад генерирането на атмосферни явления като валежи в тропосферата. Слънчевата радиация нагрява част от повърхността, карайки околния въздух да се затопля и издига. В този контекст, тя може да бъде свързана с изучаването на океанографията , тъй като взаимодействието между климата и океаните има значително влияние върху разпределението на слънчевата радиация.
В зоната, където въздухът се издига, ще се създаде един вид процеп, който трябва да се запълни с друга маса въздух. Така се установяват режимите на вятъра. Колкото повече разлика има между плътността на въздуха, толкова по-голям е вятърът. Освен това това са благоприятните условия за създаване на антициклони и бури.
Произход на облъчването
От техническа гледна точка слънчевата радиация на земната повърхност е начин за добавяне на определен интервал от време, в който лъчението въздейства върху филтрирана повърхност чрез интерпозицията на атмосферата. Данните, които слънчевото облъчване ни дава на повърхността, ще зависят от времето на годината, географската ширина, климата като цяло и времето на деня, в което се намираме.
Електромагнитното лъчение идва от слънцето. Това е енергия от реакцията на ядрен синтез, която се осъществява постоянно в слънцето. Тази ядрена реакция две водородни ядра се комбинират, за да образуват хелиево ядро. По време на тази комбинация от атоми се отделя голямо количество енергия, която се отделя под формата на радиация.
Трябва също да се вземе предвид, че топлината, генерирана от тази реакция, е отговорна за това, че слънцето е гигантска маса с нажежаема жичка, която генерира топлината, достигаща земната повърхност. Трябва да имаме предвид, че нашата планета се намира в така наречената „обитаема зона“. С други думи, беше достатъчно близо, за да ни загрее слънцето, но достатъчно далеч, за да не ни изгори.
Външната повърхност на слънцето е приблизително 5500 градуса по Целзий. Тази звезда излъчва голямо количество електромагнитно лъчение в широк диапазон от дължини на вълните и честоти. Това електромагнитно лъчение обхваща от ултравиолетово до инфрачервено, като областта, видима за хората, се нарича дъга. Спектърът на слънчевата радиация обхваща всички дължини на вълните, излъчвани от слънцето, включително тези, видими за хората.
Видове облъчване
Има няколко вида облъчване в зависимост от техните характеристики и произхода им. Ще анализираме всеки един от тях стъпка по стъпка:
- Общо слънчево облъчване: Това е измерването, което обхваща всички дължини на вълната на единица би, които засягат горните слоеве на атмосферата на нашата планета. Обикновено се измерва перпендикулярно на слънчевата светлина, постъпваща в атмосферата.
- Директно нормално облъчване: тя е тази, която измерва земната повърхност на определено място. За това се използва елемент на повърхността, поставена перпендикулярно на слънцето. Общото пряко облъчване ще бъде равно на извънземното облъчване над атмосферата, минус атмосферните загуби поради поглъщане и разсейване на светлината от вятър и облаци. Тези загуби могат да бъдат увеличени или намалени в зависимост от времето на деня, географската ширина, облачността, съдържанието на влага и др.
- Дифузно хоризонтално облъчване: известен е и под името дифузно небесно лъчение. Това е излъчването, при което излъчването от светлина, разпръсната през атмосферата, достига земната повърхност. Това количество може да бъде измерено на хоризонтална повърхност с излъчване, идващо от всички точки на небето. Ако атмосферата не съществуваше, нямаше да има дифузно хоризонтално излъчване.
- Глобално хоризонтално облъчване: И накрая, този тип облъчване измерва общото излъчване на слънцето върху хоризонтална повърхност на земята. Той се отчита като сума от директното и дифузното хоризонтално облъчване.
Всички тези стойности са установени, за да се знаят климатичните характеристики на даден район. Освен това се използва в многобройни изследвания за развитието и изграждането на възобновяеми енергии, които работят със слънцето. Пример за това е фотоволтаичната слънчева енергия. За да се извърши проучване за осъществимост на фотоволтаичната слънчева енергия, е необходимо да се знае количеството слънчева радиация, което ще повлияе на повърхността на покрива на къщата през цялата година. Освен това ще се изискват стойности на други променливи, като облачност, влажност и режим на вятъра, наред с други.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за облъчването.