Солнечное излучение: виды, свойства и определение
Определение солнечной радиации: это энергия, излучаемая Солнцем в межпланетное пространство.
Когда мы говорим о количестве солнечной энергии, достигающей поверхности нашей планеты, мы используем понятия освещенности и облучения.Солнечное излучение – это энергия, полученная на единицу площади (Дж/м2), мощность, полученная за данный момент времени.Аналогично, солнечное излучение – это мощность, полученная в одно мгновение – оно выражается в ваттах на квадратный метр (Вт/м2).
Реакции ядерного синтеза происходят в солнечном ядре и являются источником солнечной энергии.Ядерное излучение производит электромагнитное излучение на различных частотах и длинах волн.Электромагнитное излучение распространяется в космосе со скоростью света (299 792 км/с).
Открытие солнечного излучения: путешествие к типам и значению солнечного излучения
Единственное значение — это солнечная постоянная;солнечная постоянная — количество радиации, получаемой мгновенно на единицу площади во внешней части земной атмосферы в плоскости, перпендикулярной солнечным лучам.В среднем значение солнечной постоянной составляет 1,366 Вт/м2.
Типы солнечной радиации
Солнечная радиация состоит из следующих видов радиации:
Инфракрасные лучи (ИК): Инфракрасное излучение обеспечивает тепло и составляет 49% солнечного излучения.
Видимые лучи (VI): составляют 43% излучения и обеспечивают свет.
Ультрафиолетовые лучи (УФ-излучение): составляют 7%.
Другие виды скатов: составляют около 1% от общего количества.
Виды ультрафиолетовых лучей
В свою очередь ультрафиолетовые (УФ) лучи подразделяются на три типа:
Ультрафиолет А или UVA: Они легко проходят через атмосферу, достигая всей земной поверхности.
Ультрафиолет B или UVB: Коротковолновый.Испытывает большие трудности при прохождении через атмосферу.В результате они достигают экваториальной зоны быстрее, чем в высоких широтах.
Ультрафиолет C или UVC: Коротковолновый.Они не проходят через атмосферу.Вместо этого их поглощает озоновый слой.
Свойства солнечного излучения
Суммарное солнечное излучение распределено в широком спектре неоднородной амплитуды с типичной колоколообразной формой, что характерно для спектра абсолютно черного тела, которым моделируется солнечный источник.Поэтому он не фокусируется на одной частоте.
Максимум излучения сосредоточен в полосе излучения или видимого света с пиком на длине волны 500 нм за пределами земной атмосферы, что соответствует голубо-зеленому цвету.
Согласно закону Вина, полоса фотосинтетически активного излучения колеблется между 400 и 700 нм, соответствует видимому излучению и соответствует 41% общего излучения.В составе фотосинтетически активной радиации выделяют поддиапазоны с радиацией:
сине-фиолетовый (400-490 нм)
зеленый (490-560 нм)
желтый (560-590 нм)
оранжево-красный (590-700 нм)
Проходя через атмосферу, солнечное излучение подвергается отражению, преломлению, поглощению и диффузии различными атмосферными газами в различной степени в зависимости от частоты.
Атмосфера Земли действует как фильтр.Внешняя часть атмосферы поглощает часть излучения, а остальное отражает непосредственно в космическое пространство.Другими элементами, которые действуют как фильтр, являются углекислый газ, облака и водяной пар, которые иногда преобразуются в рассеянное излучение.
Мы должны иметь в виду, что солнечная радиация не везде одинакова.Например, тропические районы получают больше всего солнечной радиации, потому что солнечные лучи почти перпендикулярны поверхности Земли.
Зачем необходимо солнечное излучение?
Солнечная энергия является основным источником энергии и, следовательно, двигателем, который приводит в движение нашу окружающую среду.Солнечная энергия, которую мы получаем посредством солнечного излучения, прямо или косвенно отвечает за аспекты, жизненно важные для биологических процессов, таких как фотосинтез, поддержание температуры воздуха на планете, приемлемой для жизни, или ветер.
Глобальная солнечная энергия, достигающая поверхности Земли, в 10 000 раз превышает энергию, потребляемую в настоящее время всем человечеством.
Как солнечное излучение влияет на здоровье?
Ультрафиолетовое излучение может оказывать различное воздействие на кожу человека в зависимости от его интенсивности и длины волн.
UVA-излучение может вызвать преждевременное старение кожи и рак кожи.Это также может вызвать проблемы с глазами и иммунной системой.
UVB-излучение вызывает солнечные ожоги, потемнение, утолщение наружного слоя кожи, меланому и другие виды рака кожи.Это также может вызвать проблемы с глазами и иммунной системой.
Озоновый слой предотвращает попадание большей части УФ-излучения на Землю.В медицинской сфере УФ-излучение также может исходить от определенных ламп или лазерного луча и использоваться для уничтожения микробов или помощи в заживлении ран.Он также используется для лечения некоторых кожных заболеваний, таких как псориаз, витилиго и узелки на коже, которые вызывают кожную Т-клеточную лимфому.
Автор: Ориол Планас – инженер-технолог
Время публикации: 27 сентября 2023 г.