Auringolla on tärkeä rooli meille maan päällä. Se tarjoaa planeetalle ja kaikkeen sillä tärkeitä tekijöitä, kuten valoa ja lämpöä. Mutta mitä on auringon säteily, auringonvalon spektri, miten tämä kaikki vaikuttaa meihin ja globaaliin ilmastoon kokonaisuutena?
Mitä on auringon säteily?
Pahat ajatukset tulevat yleensä mieleen, kun ajattelet sanaa "säteily". Mutta auringon säteily on itse asiassa erittäin hyvä asia - se on auringonvaloa! Jokainen elävä olento maan päällä riippuu hänestä. Se on välttämätön selviytymiselle, lämmittää planeettaa, tarjoaa ruokaa kasveille.
Auringon säteily on kaikkea valoa ja energiaa, joka tulee auringosta, ja sitä on monia eri muotoja. Sähkömagneettisessa spektrissä erotetaan erilaisia auringon lähettämiä valoa altoja. Ne ovat kuin aallot, joita näet meressä: ne liikkuvat ylös ja alas ja paikasta toiseen. Auringontutkimuksen spektrillä voi olla erilaisia intensiteettejä. Erottaaultravioletti-, näkyvä ja infrapunasäteily.
Valo liikkuu energiaa
Auringon säteilyn spektri muistuttaa kuvaannollisesti pianon koskettimia. Sen toisessa päässä on matalat nuotit, kun taas toisessa päässä on korkeat nuotit. Sama koskee sähkömagneettista spektriä. Toisessa päässä on matalat taajuudet ja toisessa päässä korkeat taajuudet. Matalataajuiset aallot ovat pitkiä tietyn ajanjakson ajan. Nämä ovat asioita, kuten tutka, televisio ja radioaallot. Korkeataajuiset säteilyt ovat korkeaenergisiä a altoja, joilla on lyhyt aallonpituus. Tämä tarkoittaa, että itse aallonpituus on hyvin lyhyt tietyllä ajanjaksolla. Näitä ovat esimerkiksi gamma-, röntgen- ja ultraviolettisäteet.
Voit ajatella sen näin: matalataajuiset aallot ovat kuin nousevat mäkeä ylös asteittain, kun taas korkeataajuiset aallot ovat kuin nousevat nopeasti ylös jyrkkää, melkein pystysuoraa mäkeä. Jokaisen kukkulan korkeus on sama. Sähkömagneettisen aallon taajuus määrittää, kuinka paljon energiaa se kuljettaa. Sähkömagneettiset aallot, jotka ovat pidempiä ja siten alhaisempia taajuuksia, kuljettavat paljon vähemmän energiaa kuin ne, joilla on lyhyempi aallonpituus ja korkeammat taajuudet.
Siksi röntgensäteet ja ultraviolettisäteily voivat olla vaarallisia. Ne kuljettavat niin paljon energiaa, että jos ne joutuvat kehoosi, ne voivat vahingoittaa soluja ja aiheuttaa ongelmia, kuten syöpää ja DNA-muutoksia. Asioilla, kuten radio- ja infrapuna-aalloilla, jotka kuljettavat paljon vähemmän energiaa, ei oikeastaan ole mitään vaikutustameillä ei ole vaikutusta. Se on hyvä, koska et todellakaan halua vaarantaa itseäsi yksinkertaisesti laittamalla stereot päälle.
Näkyvä valo, jonka me ja muut eläimet näemme silmillämme, sijaitsee melkein spektrin keskellä. Emme näe muita a altoja, mutta se ei tarkoita, että niitä ei olisi olemassa. Itse asiassa hyönteiset voivat nähdä ultraviolettivaloa, mutta eivät näkyvää valoamme. Kukat näyttävät heistä hyvin erilaisilta kuin meistä, ja tämä auttaa heitä tietämään, missä kasveissa kannattaa käydä ja mistä pysyä poissa.
Kaiken energian lähde
Pidämme auringonvaloa itsestäänselvyytenä, mutta sen ei tarvitse olla, koska itse asiassa kaikki maapallon energia riippuu tästä suuresta, kirkkaasta tähdestä aurinkokuntamme keskellä. Ja kun olemme siinä, meidän pitäisi myös kiittää ilmakehäämme, koska se imee osan säteilystä ennen kuin se saavuttaa meidät. Se on tärkeä tasapaino: liikaa auringonvaloa ja maa kuumenee, liian vähän ja se alkaa jäätyä.
Maan pinnan lähellä oleva auringon säteilyn spektri kulkee ilmakehän läpi ja antaa energiaa eri muodoissa. Katsotaanpa ensin eri tapoja siirtää se:
- Johtavuus (johtavuus) tarkoittaa energian siirtymistä suorasta kosketuksesta. Kun poltat kätesi kuumalla paistinpannulla, koska unohdit laittaa patakintaan, se on johtumista. Keittoastia siirtää lämpöä käteesi suoran kosketuksen kautta. Lisäksi kun jalkasi koskettavat kylmiä laattoja kylpyhuoneessa aamulla, ne siirtävät lämpöä lattiaan suoran kosketuksen kautta -johtavuus toiminnassa.
- Hajoaminen on energian siirtymistä nesteessä olevien virtojen kautta. Se voi olla myös kaasua, mutta prosessi on joka tapauksessa sama. Kun nestettä kuumennetaan, molekyylit virittyvät, hajaantuvat ja vähemmän tiheitä, joten niillä on taipumus nousta. Kun ne jäähtyvät, ne putoavat jälleen alas luoden matkapuhelinvirtapolun.
- Säteily (säteily) on energian siirtymistä sähkömagneettisten a altojen muodossa. Ajattele kuinka hyvä on istua tulen vieressä ja tuntea tervetullut lämpö säteilevän siitä sinuun - se on säteilyä. Radioaallot, valo- ja lämpöaallot voivat kulkeutua paikasta toiseen ilman materiaalien apua.
Auringon säteilyn perusspektrit
Auringossa on erilaista säteilyä: röntgensäteistä radioa altoihin. Aurinkoenergia on valoa ja lämpöä. Sen kokoonpano:
- 6-7 % UV-valoa,
- noin 42 % näkyvästä valosta,
- 51 % NIR.
Saamme aurinkoenergiaa teholla 1 kilowatti neliömetriä kohti merenpinnan tasolla monta tuntia päivässä. Noin puolet säteilystä on sähkömagneettisen spektrin näkyvässä lyhyta altoisessa osassa. Toinen puoli on lähi-infrapunassa ja vähän ultraviolettisäteilyssä.
UV-säteily
Se on auringon spektrin ultraviolettisäteilyä, jonka intensiteetti on suurempi kuin muilla: jopa 300-400 nm. Se osa tästä säteilystä, jota ilmakehä ei absorboituottaa auringonpolttamaa tai auringonpolttamaa ihmisille, jotka ovat olleet auringonvalossa pitkiä aikoja. UV-säteilyllä auringonvalossa on sekä myönteisiä että negatiivisia terveysvaikutuksia. Se on tärkeä D-vitamiinin lähde.
Näkyvää säteilyä
Auringon spektrin näkyvällä säteilyllä on keskimääräinen voimakkuus. Kvantitatiiviset arviot vuosta ja sen spektrin jakautumisen vaihteluista sähkömagneettisen spektrin näkyvällä ja lähi-infrapuna-alueella ovat erittäin mielenkiintoisia auringon ja maan välisten vaikutusten tutkimuksessa. Alue 380-780 nm näkyy paljaalla silmällä.
Syynä on se, että suurin osa auringon säteilyn energiasta on keskittynyt tälle alueelle ja se määrittää maapallon ilmakehän lämpötasapainon. Auringonvalo on avaintekijä fotosynteesiprosessissa, jota kasvit ja muut autotrofiset organismit käyttävät valoenergian muuntamiseen kemialliseksi energiaksi, jota voidaan käyttää kehon polttoaineena.
Infrapunasäteily
Infrapunaspektri, joka ulottuu 700 nm:stä 1 000 000 nm:iin (1 mm), sisältää tärkeän osan Maahan saavuttavasta sähkömagneettisesta säteilystä. Auringon spektrin infrapunasäteilyllä on kolmenlaisia voimakkuuksia. Tutkijat jakavat tämän alueen kolmeen tyyppiin aallonpituuden perusteella:
- A: 700-1400 nm.
- B: 1400-3000 nm.
- C: 3000-1mm.
Johtopäätös
MonetEläinten (mukaan lukien ihmiset) herkkyys on alueella noin 400-700 nm ja esimerkiksi ihmisillä käytettävä värinäön spektri on noin 450-650 nm. Auringonlaskun ja auringonnousun vaikutusten lisäksi spektrin koostumus muuttuu ensisijaisesti suhteessa siihen, kuinka suoraan auringonvalo osuu maahan.
Joka toinen viikko Aurinko toimittaa planeetallemme tarpeeksi energiaa koko vuodeksi. Tässä suhteessa auringon säteilyä pidetään yhä enemmän vaihtoehtoisena energialähteenä.
