El sol té un paper important per a nos altres a la Terra. Proporciona al planeta i a tot el que hi ha factors importants com la llum i la calor. Però què és la radiació solar, l'espectre de la llum solar, com ens afecta tot això a nos altres i al clima global en conjunt?
Què és la radiació solar?
Els mals pensaments solen venir al cap quan penses en la paraula "radiació". Però la radiació solar és realment una cosa molt bona: és la llum del sol! Tots els éssers vius de la Terra depenen d'ell. És necessari per sobreviure, escalfa el planeta, proporciona aliment a les plantes.
La radiació solar és tota la llum i l'energia que prové del sol, i n'hi ha moltes formes diferents. En l'espectre electromagnètic, es distingeixen diferents tipus d'ones lluminoses emeses pel sol. Són com les ones que veus a l'oceà: es mouen amunt i avall i d'un lloc a un altre. L'espectre d'estudi solar pot tenir diferents intensitats. Distingirradiació ultraviolada, visible i infraroja.
La llum està movent energia
L'espectre de la radiació solar s'assembla en sentit figurat a un teclat de piano. Un extrem té notes baixes, mentre que l' altre extrem té notes agudes. El mateix s'aplica a l'espectre electromagnètic. Un extrem té freqüències baixes i l' altre extrem té freqüències altes. Les ones de baixa freqüència són llargues durant un període de temps determinat. Són coses com el radar, la televisió i les ones de ràdio. Les radiacions d' alta freqüència són ones d' alta energia amb una longitud d'ona curta. Això vol dir que la pròpia longitud d'ona és molt curta per a un període de temps determinat. Aquests són, per exemple, els raigs gamma, els raigs X i els raigs ultraviolats.
Ho pots pensar d'aquesta manera: les ones de baixa freqüència són com pujar un turó amb una pujada gradual, mentre que les d' alta freqüència són com pujar ràpidament un turó costerut i gairebé vertical. L'alçada de cada turó és la mateixa. La freqüència d'una ona electromagnètica determina quanta energia transporta. Les ones electromagnètiques que són més llargues i, per tant, freqüències més baixes porten molta menys energia que les que tenen longituds d'ona més curtes i freqüències més altes.
És per això que els raigs X i la radiació ultraviolada poden ser perillosos. Porten tanta energia que si entren al teu cos, poden danyar les cèl·lules i causar problemes com càncer i canvis en l'ADN. Coses com les ones de ràdio i infrarojos, que transporten molta menys energia, realment no tenen cap efecteno tenim cap influència. Això està bé, perquè segur que no vols posar-te en risc simplement activant l'estèreo.
La llum visible, que nos altres i altres animals podem veure amb els nostres ulls, es troba gairebé al mig de l'espectre. No veiem cap altra onada, però això no vol dir que no hi siguin. De fet, els insectes poden veure la llum ultraviolada, però no la nostra llum visible. Les flors els semblen molt diferents que a nos altres, i això els ajuda a saber quines plantes visitar i quines allunyar-se.
Font de tota l'energia
Donem per suposada la llum solar, però no ha de ser-ho perquè, de fet, tota l'energia de la Terra depèn d'aquesta estrella gran i brillant al centre del nostre sistema solar. I mentre hi estem, també hem de donar les gràcies a la nostra atmosfera, perquè absorbeix part de la radiació abans que ens arribi. És un equilibri important: massa llum solar i la Terra s'escalfa, massa poca i comença a congelar-se.
En passar per l'atmosfera, l'espectre de la radiació solar prop de la superfície de la Terra dóna energia de diferents formes. Primer, mirem les diferents maneres de transferir-lo:
- La conductivitat (conducció) és quan l'energia es transfereix del contacte directe. Quan et cremes la mà amb una paella calenta perquè t'has oblidat de posar-te un guant de forn, això és conducció. Els estris de cuina transfereixen la calor a la mà mitjançant el contacte directe. A més, quan els peus toquen les rajoles fredes del bany al matí, transfereixen la calor al terra mitjançant el contacte directe:conductivitat en acció.
- La dissipació és quan l'energia es transfereix a través de corrents en un fluid. També pot ser gas, però el procés és el mateix de totes maneres. Quan el líquid s'escalfa, les molècules s'exciten, es dispersen i són menys denses, de manera que tendeixen a pujar. A mesura que es refreden, tornen a caure, creant un camí de corrent cel·lular.
- La radiació (radiació) és quan l'energia es transmet en forma d'ones electromagnètiques. Penseu en el bo que és seure al costat d'un foc i sentir la calor benvinguda irradiar d'ell a vos altres: això és radiació. Les ones de ràdio, la llum i les ones de calor poden viatjar d'un lloc a un altre sense l'ajuda de cap material.
Espectres bàsics de la radiació solar
El sol té diferents radiacions: des de raigs X fins a ones de ràdio. L'energia solar és llum i calor. La seva composició:
- 6-7% de llum UV,
- al voltant del 42% de la llum visible,
- 51% NIR.
Rebem energia solar a una intensitat d'1 quilowatt per metre quadrat al nivell del mar durant moltes hores al dia. Aproximadament la meitat de la radiació es troba a la part visible de longitud d'ona curta de l'espectre electromagnètic. L' altra meitat està a l'infraroig proper i una mica a l'ultraviolat.
Radiació UV
És una radiació ultraviolada de l'espectre solar que té una intensitat més gran que les altres: fins a 300-400 nm. La part d'aquesta radiació que no és absorbida per l'atmosferaprodueix cremades solars o cremades solars per a persones que han estat a la llum del sol durant llargs períodes de temps. La radiació UV a la llum solar té efectes tant positius com negatius per a la salut. És una font important de vitamina D.
Radiació visible
La radiació visible a l'espectre solar té una intensitat mitjana. Les estimacions quantitatives del flux i les variacions en la seva distribució espectral en els rangs visible i infraroig proper de l'espectre electromagnètic són de gran interès en l'estudi dels impactes solar-terrestres. El rang de 380 a 780 nm és visible a simple vista.
La raó és que la major part de l'energia de la radiació solar es concentra en aquest rang i determina l'equilibri tèrmic de l'atmosfera terrestre. La llum solar és un factor clau en el procés de la fotosíntesi, que és utilitzat per les plantes i altres organismes autòtrofs per convertir l'energia lluminosa en energia química que es pot utilitzar com a combustible per al cos.
Radiació infraroja
L'espectre infrarojo, que abasta des de 700 nm fins a 1.000.000 nm (1 mm), conté una part important de la radiació electromagnètica que arriba a la Terra. La radiació infraroja a l'espectre solar té tres tipus d'intensitat. Els científics divideixen aquest rang en 3 tipus segons la longitud d'ona:
- A: 700-1400 nm.
- B: 1400-3000 nm.
- C: 3000-1 mm.
Conclusió
Moltsels animals (inclosos els humans) tenen una sensibilitat en el rang d'uns 400-700 nm, i l'espectre de visió del color utilitzable en humans, per exemple, és d'uns 450-650 nm. A més dels efectes que es produeixen a la posta i la sortida del sol, la composició espectral canvia principalment en relació amb la manera en què la llum solar incideix directament al terra.
Cada dues setmanes, el Sol subministra al nostre planeta prou energia per a tot l'any. En aquest sentit, la radiació solar es considera cada cop més una font d'energia alternativa.
