La اشعاع شمسي إنه متغير مهم للغاية يستخدم لفهم الحرارة التي نتلقاها من الشمس على سطح الأرض. اعتمادًا على عوامل مثل الرياح والغيوم وموسم العام ، تكون كمية الإشعاع الشمسي التي نتلقاها أعلى أو أقل. لديها القدرة على تسخين الأرض وسطح الجسم ، لكنها بالكاد تسخن الهواء. هناك أنواع مختلفة من الإشعاع الشمسي حسب مصدره وخصائصه.
سنخبرك في هذا المقال بكل ما تحتاج لمعرفته حول الإشعاع الشمسي وأهميته بالنسبة للغلاف الجوي.
ما هو الإشعاع الشمسي
إنه تدفق الطاقة الذي تستقبله الشمس في شكل موجات كهرومغناطيسية ذات ترددات مختلفة. من بين الترددات التي نجدها في الطيف الكهرومغناطيسي ، أشهرها الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. نحن نعلم أن ما يقرب من نصف الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الأرض يتراوح تردده بين 0,4 ميكرومتر و 0,7 ميكرومتر. يمكن الكشف عن هذا النوع من الإشعاع بواسطة العين البشرية وتشكل عصابة الضوء المرئي كما نعرفها.
النصف الآخر موجود بشكل رئيسي في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف وجزء صغير في الجزء فوق البنفسجي. لقياس كمية الإشعاع التي نتلقاها من الشمس ، يتم استخدام أداة تسمى مقياس الحرارة.
نوع
اعتمادًا على مصدر وخصائص الإشعاع الشمسي ، هناك أنواع مختلفة. سنركز على تحديد الأنواع المختلفة وخصائصها الرئيسية:
إشعاع شمسي مباشر
إنه الشخص الذي يأتي مباشرة من الشمس وليس له أي تغيير في الاتجاه تقريبًا. يمكنك أن ترى أنها تتأثر بالرياح ، لكن التأثير ليس كبيرًا. في الأيام العاصفة ، يمكن أن تشعر بفقدان الحرارة. على السطح ، عندما تكون هناك رياح قوية ، لا يكون تأثير الحرارة كبيرًا. السمة الرئيسية لهذا النوع من الإشعاع هي أنه يمكن أن يلقي بظلال ضوئية من أي جسم معتم يعترضه.
منتشر للإشعاع الشمسي
إنه جزء من الإشعاع الذي يصل إلينا من الشمس وتعكسه السحابة أو تمتصه. لأنها تنتشر في جميع الاتجاهات ، فإنها تسمى انعكاسات منتشرة. تحدث هذه العملية بسبب الانعكاس والامتصاص ، ليس فقط من السحب ، ولكن أيضًا من بعض الجزيئات التي تطفو في الغلاف الجوي. تسمى هذه الجسيمات بالغبار الجوي ويمكنها نشر الإشعاع الشمسي. جدا يطلق عليه الانعكاس المنتشر لأنه سينحرف عن طريق أشياء مثل الجبال والأشجار والمباني والأرض. نفسها ، اعتمادًا على هيكلها.
السمة الرئيسية لهذا النوع من الإشعاع هي أنه لا يلقي بظلاله على الأشياء المعتمة المدرجة. الأسطح الأفقية هي تلك التي يوجد بها الكثير من الإشعاع المنتشر. الوضع هو عكس الأسطح الرأسية ، لأنه لا يكاد يوجد أي اتصال.
انعكاس الإشعاع الشمسي
إنه نوع يعكس سطح الأرض. لا يمتص السطح كل الإشعاع الذي يصل إلينا من الشمس ، لكن بعضًا منه ينحرف. تسمى هذه الكمية من الإشعاع المنحرف عن السطح البياض. بسبب تغير المناخ وذوبان القمم الجليدية القطبية ، ازداد البياض الأرضي بشكل كبير.
لن تتلقى الأسطح الأفقية أي إشعاع منعكس لأنها لا تستطيع رؤية أي سطح من الأرض. الوضع مع الإشعاع الشمسي المنتشر هو عكس ذلك تمامًا. في هذه الحالة ، يتلقى السطح العمودي أكبر قدر من الإشعاع المنعكس.
الإشعاع الشمسي العالمي
يمكن القول إنها الكمية الإجمالية للإشعاع الموجود على الأرض. إنه مجموع الأنواع الثلاثة السابقة للإشعاع. لنأخذ مثالاً على يوم مشمس تمامًا. هنا سوف نحصل على إشعاع مباشر متفوق على الإشعاع المنتشر. مع ذلك، لا يوجد إشعاع مباشر في الأيام الملبدة بالغيوم ، لكن كل الإشعاع الساقط منتشر.
كيف تؤثر على الحياة والأرض
إذا تلقى كوكبنا الكثير من الإشعاع الشمسي ، فلن تظهر الحياة كما هي الآن. توازن الطاقة على الأرض هو صفر. هذا يعني أن كمية الإشعاع الشمسي التي تتلقاها الأرض هي نفس كمية الإشعاع الشمسي الذي تنبعث منه في الفضاء الخارجي. مع ذلك، يجب إضافة بعض الفروق الدقيقة. إذا كان الأمر كذلك ، فستكون درجة الحرارة على الأرض -88 درجة. لذلك ، هناك حاجة إلى شيء يمكنه الاحتفاظ بهذا الإشعاع وجعل مستوى درجة الحرارة مريحًا وصالحًا للسكن بحيث يمكن أن يدعم الحياة.
تأثير الدفيئة هو محرك يساعد على بقاء الإشعاع الشمسي الذي يسقط على سطح الأرض بكميات كبيرة. بسبب تأثير الاحتباس الحراري ، يمكن أن يكون لدينا ظروف صالحة للسكن على الأرض. عندما يصل الإشعاع الشمسي إلى السطح ، ما يقرب من نصفهم يعودون إلى الغلاف الجوي ويطردونه إلى الفضاء الخارجي. تمتص بعض الإشعاعات العائدة من السطح وتعكسها الغيوم والغبار في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن كمية الإشعاع الممتصة ليست كافية للحفاظ على درجة حرارة ثابتة.
هذا هو مصدر غازات الاحتباس الحراري. إنها مجموعة متنوعة من الغازات التي يمكنها الاحتفاظ بجزء من الحرارة المنبعثة من سطح الأرض وإعادة الإشعاع الذي يصل الأرض إلى الغلاف الجوي. تشمل غازات الدفيئة ما يلي: بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت والميثان، إلخ. مع زيادة غازات الدفيئة الناتجة عن الأنشطة البشرية ، أصبح تأثير الإشعاع الشمسي على البيئة والنباتات والحيوانات والبشر ضارًا بشكل متزايد.
مجموع جميع أنواع الإشعاع الشمسي هو الإشعاع الذي يسمح للحياة على الأرض. دعونا نأمل في التخفيف من مشكلة زيادة غازات الدفيئة وألا يصبح الوضع خطيرا.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الإشعاع الشمسي وأهميته في الحياة.