Slnečné žiarenie je veľmi dôležitá premenná, ktorá nám pomáha pochopiť množstvo tepla, ktoré prijímame zo slnka na zemskom povrchu. V závislosti od faktorov, ako je vietor, oblačnosť a ročné obdobie, prijímame väčšie alebo menšie množstvo slnečného žiarenia. Má schopnosť ohrievať povrch zeme a predmetov, pričom vzduch sotva ohrieva. Existujú rôzne typy slnečného žiarenia v závislosti od ich pôvodu a charakteristík.
Naučte sa všetko, čo súvisí so slnečným žiarením, aké existujú a aké má účinky na planétu a život.
Čo je to slnečné žiarenie
Toto sa vzťahuje na tok energie prijímanej zo slnka vo forme elektromagnetických vĺn rôznych frekvencií. Medzi frekvencie nachádzajúce sa v elektromagnetickom spektre patria najznámejšie: viditeľné svetlo, infračervené žiarenie a ultrafialové žiarenie. Vieme, že takmer polovica slnečného žiarenia prijímaného našou planétou má frekvenciu medzi 0.4 μm a 0.7 μm. Tento typ žiarenia dokáže ľudské oko detekovať a tvorí pásmo, ktoré poznáme ako viditeľné svetlo.
Druhá polovica je prevažne v infračervenej časti spektra a malá časť v ultrafialovej. Na meranie množstva žiarenia, ktoré prijímame zo slnka, sa používa prístroj známy ako pyranometer. Okrem toho nám štúdie týkajúce sa žiarenia na zemskom povrchu umožňujú lepšie pochopiť účinky tejto energie a to, ako súvisia s charakteristikami a správaním rôznych typov slnečného žiarenia.
Druhy slnečného žiarenia
V závislosti od pôvodu a charakteristík slnečného žiarenia existujú rôzne typy. Zameriame sa na definovanie toho, čo sú rôzne typy a ich hlavné charakteristiky:
Priame slnečné žiarenie
Ide o typ žiarenia, ktoré vychádza priamo zo Slnka a sotva ho ovplyvňujú zmeny smeru. Môže byť ovplyvnené vetrom, ale nie výrazne. Zníženie tepla možno pozorovať vo veterných dňoch. Teplo nedopadá na povrchy tak intenzívne, keď fúka silný vietor. Tento typ žiarenia má kľúčovú vlastnosť: dokáže vrhať definovaný tieň na akýkoľvek nepriehľadný objekt, ktorý ho zachytí. Je nevyhnutný v mnohých štúdiách slnečného žiarenia a jeho vplyvu na životné prostredie a dôležité je aj pochopenie jeho vplyvu na slnečné minimum.
Difúzne slnečné žiarenie
Je to časť žiarenia, ktoré k nám dopadá zo slnka a je odrážané alebo absorbované oblakmi . Je známe ako difúzne žiarenie, pretože sa šíri všetkými smermi. Tento proces prebieha v dôsledku odrazov a absorpcií nielen oblakmi, ale aj určitými časticami vznášajúcimi sa v atmosfére. Tieto častice sa nazývajú atmosférický prach a sú schopné rozptyľovať slnečné žiarenie. Nazýva sa aj difúzne, pretože je odkláňané objektmi, ako sú hory, stromy, budovy a samotná zem, v závislosti od jej zloženia.
Hlavnou charakteristikou tohto žiarenia je, že nevrhá tieň na nepriehľadné objekty, ktoré mu stoja v ceste. Najrozptýlenejšie žiarenie sa nachádza na horizontálnych povrchoch. Opak platí pre vertikálne povrchy, kde takmer nedochádza ku kontaktu. Je zaujímavé pozorovať, ako tieto aspekty súvisia s udalosťami, ako sú zatmenia Slnka.
Odrazené slnečné žiarenie
Je to žiarenie odrážané zemským povrchom. Nie všetko žiarenie, ktoré k nám dopadá zo Slnka, je povrchom absorbované; časť z neho je odklonená. Toto množstvo žiarenia, ktoré je odklonené od povrchu, sa nazýva albedo. Albedo Zeme sa výrazne zvyšuje v dôsledku klimatických zmien a topenia polárnych ľadovcov. Pre lepšie pochopenie tohto javu sa odporúča preštudovať si informácie o tom, ako ovplyvňuje kozmické žiarenie a ako s ním súvisí.
Horizontálne povrchy neprijímajú žiadne odrazené žiarenie, pretože nevidia žiadny zemský povrch. To je opak toho, čo sa deje pri difúznom slnečnom žiarení. V tomto prípade vertikálne povrchy prijímajú najväčšie množstvo odrazeného žiarenia.
Globálne slnečné žiarenie
Dá sa povedať, že ide o celkové žiarenie prítomné na planéte. Je to súčet troch typov žiarenia spomenutých predtým. Vezmime si príklad úplne slnečného dňa. V tento deň budeme mať priame žiarenie, ktoré bude väčšie ako difúzne žiarenie. Avšak v oblačnejší deň nebude žiadne priame žiarenie, ale skôr celkové množstvo dopadajúceho žiarenia, ktoré je difúzne. Táto informácia je kľúčová pri štúdiu javov, ako sú zatmenia Slnka a ako môžu ovplyvniť slnečné žiarenie.
Aký to má vplyv na život a planétu
Ak by množstvo slnečného žiarenia, ktoré naša planéta prijíma, bolo nulové, život by nemohol vzniknúť v takej forme, v akej existuje. Energetická bilancia Zeme je nulová. To znamená, že množstvo slnečného žiarenia, ktoré planéta prijíma, a množstvo, ktoré vyžaruje späť do vesmíru, je rovnaké. Treba však pripočítať určité nuansy. Ak by to tak bolo, teplota na planéte by bola -88 stupňov Celzia. Preto je potrebné niečo, čo by toto žiarenie udržalo a vytvorilo príjemné a obývateľné teplotné úrovne, aby mohol existovať život.
Skleníkový efekt je motor, ktorý pomáha slnečnému žiareniu, ktoré dopadá na zemský povrch, vo veľkej miere zostať. Vďaka skleníkovému efektu môžeme mať na planéte obývateľné podmienky. Keď slnečné žiarenie dopadne na povrch, vráti takmer polovicu z neho späť do atmosféry, aby ho vypudilo do vesmíru. Časť tohto žiarenia vracajúceho sa z povrchu je absorbovaná a odrazená mrakmi a atmosférickým prachom. Toto množstvo absorbovaného žiarenia však nestačí na udržanie stabilnej teploty.
Tu prichádzajú na rad skleníkové plyny. Sú to rôzne plyny, ktoré dokážu zachytiť časť tepla vyžarovaného zemským povrchom a odrážať späť slnečné žiarenie, ktoré sa k nemu dostalo, do atmosféry. Medzi skleníkové plyny patrí vodná para, oxid uhličitý (CO2), oxidy dusíka, oxidy síry, metán a ďalšie. S nárastom skleníkových plynov v dôsledku ľudskej činnosti sa slnečné žiarenie stáva škodlivejším a má vplyv na životné prostredie, flóru, faunu a ľudí. Aby sme sa do tejto problematiky ponorili hlbšie, je zaujímavé skúmať slnečnú aktivitu a jej vplyv na zmenu klímy.
Súčet všetkých druhov slnečného žiarenia sú tie, ktoré umožňujú život na planéte. Dúfajme, že sa problémy s nárastom skleníkových plynov dajú zmierniť a situácia sa nestane nebezpečnou.