Il sole gioca un ruolo importante per noi sulla Terra. Fornisce al pianeta ea tutto ciò che contiene fattori importanti come luce e calore. Ma cos'è la radiazione solare, lo spettro della luce solare, in che modo tutto ciò influisce su di noi e sul clima globale nel suo insieme?
Cos'è la radiazione solare?
I cattivi pensieri di solito vengono in mente quando pensi alla parola "radiazioni". Ma la radiazione solare è in re altà un'ottima cosa: è la luce del sole! Ogni essere vivente sulla Terra dipende da lui. È necessario per la sopravvivenza, riscalda il pianeta, fornisce cibo alle piante.
La radiazione solare è tutta la luce e l'energia che provengono dal sole, e ci sono molte forme diverse di essa. Nello spettro elettromagnetico si distinguono diversi tipi di onde luminose emesse dal sole. Sono come le onde che vedi nell'oceano: si muovono su e giù e da un luogo all' altro. Lo spettro dello studio solare può avere intensità diverse. Distinguereradiazione ultravioletta, visibile e infrarossa.
La luce sta muovendo energia
Lo spettro della radiazione solare ricorda in senso figurato una tastiera di pianoforte. Un'estremità ha note basse, mentre l' altra estremità ha note alte. Lo stesso vale per lo spettro elettromagnetico. Un'estremità ha le basse frequenze e l' altra estremità ha le alte frequenze. Le onde a bassa frequenza sono lunghe per un determinato periodo di tempo. Queste sono cose come radar, televisione e onde radio. Le radiazioni ad alta frequenza sono onde ad alta energia con una lunghezza d'onda corta. Ciò significa che la lunghezza d'onda stessa è molto breve per un determinato periodo di tempo. Questi sono, ad esempio, raggi gamma, raggi X e raggi ultravioletti.
Puoi pensarla in questo modo: le onde a bassa frequenza sono come salire su una collina con un aumento graduale, mentre le onde ad alta frequenza sono come salire rapidamente su una collina ripida, quasi verticale. L' altezza di ogni collina è la stessa. La frequenza di un'onda elettromagnetica determina quanta energia trasporta. Le onde elettromagnetiche che sono più lunghe e quindi frequenze più basse trasportano molta meno energia di quelle con lunghezze d'onda più corte e frequenze più alte.
Questo è il motivo per cui i raggi X e le radiazioni ultraviolette possono essere pericolosi. Trasportano così tanta energia che, se entrano nel tuo corpo, possono danneggiare le cellule e causare problemi come il cancro e le alterazioni del DNA. Cose come le onde radio e infrarosse, che trasportano molta meno energia, non hanno davvero alcun effettonoi nessuna influenza. Va bene, perché di certo non vuoi metterti in pericolo semplicemente accendendo lo stereo.
La luce visibile, che noi e altri animali possiamo vedere con i nostri occhi, si trova quasi al centro dello spettro. Non vediamo altre onde, ma ciò non significa che non ci siano. In effetti, gli insetti possono vedere la luce ultravioletta, ma non la nostra luce visibile. I fiori hanno un aspetto molto diverso per loro rispetto a noi, e questo li aiuta a sapere quali piante visitare e da quali stare alla larga.
Fonte di tutta l'energia
Diamo per scontata la luce solare, ma non deve esserlo, perché, in effetti, tutta l'energia sulla Terra dipende da questa grande e luminosa stella al centro del nostro sistema solare. E mentre ci siamo, dovremmo anche ringraziare la nostra atmosfera, perché assorbe parte della radiazione prima che ci raggiunga. È un equilibrio importante: troppa luce solare e la Terra si scalda, troppo poca e inizia a gelare.
Passando attraverso l'atmosfera, lo spettro della radiazione solare vicino alla superficie della Terra fornisce energia in diverse forme. Per prima cosa, diamo un'occhiata ai vari modi per trasferirlo:
- Conduttività (conduzione) è quando l'energia viene trasferita dal contatto diretto. Quando ti bruci la mano con una padella calda perché ti sei dimenticato di mettere un guanto da forno, quella è conduzione. Le pentole trasferiscono il calore alla tua mano attraverso il contatto diretto. Inoltre, quando i tuoi piedi toccano le piastrelle fredde del bagno al mattino, trasferiscono il calore al pavimento attraverso il contatto diretto -conducibilità in azione.
- La dissipazione è quando l'energia viene trasferita attraverso le correnti in un fluido. Può anche essere gas, ma il processo è lo stesso comunque. Quando il liquido viene riscaldato, le molecole sono eccitate, disperse e meno dense, quindi tendono a salire. Mentre si raffreddano, cadono di nuovo, creando un percorso di corrente cellulare.
- Le radiazioni (radiazioni) sono quando l'energia viene trasmessa sotto forma di onde elettromagnetiche. Pensa a quanto è bello sedersi accanto a un fuoco e sentire il calore di benvenuto che si irradia da esso a te: questa è radiazione. Le onde radio, la luce e le onde di calore possono viaggiare da un luogo all' altro senza l'ausilio di alcun materiale.
Spettri di base della radiazione solare
Il sole ha radiazioni diverse: dai raggi X alle onde radio. L'energia solare è luce e calore. La sua composizione:
- 6-7% di luce UV,
- circa il 42% della luce visibile,
- 51% NIR.
Riceviamo energia solare con un'intensità di 1 kilowatt per metro quadrato al livello del mare per molte ore al giorno. Circa la metà della radiazione si trova nella parte visibile a lunghezza d'onda corta dello spettro elettromagnetico. L' altra metà è nel vicino infrarosso e un po' nell'ultravioletto.
Radiazioni UV
È la radiazione ultravioletta nello spettro solare che ha un'intensità maggiore delle altre: fino a 300-400 nm. La parte di questa radiazione che non viene assorbita dall'atmosferaproduce scottature o scottature solari per le persone che sono state alla luce del sole per lunghi periodi di tempo. I raggi UV alla luce del sole hanno effetti sulla salute sia positivi che negativi. È una delle principali fonti di vitamina D.
Radiazioni visibili
La radiazione visibile nello spettro solare ha un'intensità media. Le stime quantitative del flusso e le variazioni della sua distribuzione spettrale nel visibile e nel vicino infrarosso dello spettro elettromagnetico sono di grande interesse nello studio degli impatti solare-terrestre. La gamma da 380 a 780 nm è visibile ad occhio nudo.
Il motivo è che la maggior parte dell'energia della radiazione solare è concentrata in questo intervallo e determina l'equilibrio termico dell'atmosfera terrestre. La luce solare è un fattore chiave nel processo di fotosintesi, utilizzato dalle piante e da altri organismi autotrofi per convertire l'energia luminosa in energia chimica che può essere utilizzata come combustibile per il corpo.
Radiazione infrarossa
Lo spettro infrarosso, che va da 700 nm a 1.000.000 nm (1 mm), contiene una parte importante della radiazione elettromagnetica che raggiunge la Terra. La radiazione infrarossa nello spettro solare ha tre tipi di intensità. Gli scienziati dividono questo intervallo in 3 tipi in base alla lunghezza d'onda:
- A: 700-1400 nm.
- B: 1400-3000 nm.
- C: 3000-1mm.
Conclusione
Moltigli animali (compreso l'uomo) hanno una sensibilità nell'intervallo di circa 400-700 nm e lo spettro di visione dei colori utilizzabile negli esseri umani, ad esempio, è di circa 450-650 nm. Oltre agli effetti che si verificano al tramonto e all'alba, la composizione spettrale cambia principalmente in relazione al modo in cui la luce solare colpisce direttamente il suolo.
Ogni due settimane, il Sole fornisce al nostro pianeta energia sufficiente per tutto l'anno. A questo proposito, la radiazione solare è sempre più considerata una fonte di energia alternativa.
