Päikesekiirgus: tüübid, omadused ja määratlus

Päikesekiirgus: tüübid, omadused ja määratlus
Päikesekiirguse määratlus: see on energia, mille päike kiirgab planeetidevahelises ruumis.

Kui räägime meie planeedi pinnale jõudva päikeseenergia hulgast, kasutame kiirguse ja kiirguse mõisteid.Päikesekiirgus on energia, mis on saadud ühiku kohta (J/M2), mis on antud aja jooksul saadud võimsus.Samamoodi on päikesekiirgus hetkega saadud võim - seda väljendatakse vattides ruutmeetri kohta (w/m2)

Tuuma sulandumisreaktsioonid toimuvad päikeseenergia tuumas ja on päikese energia allikas.Tuumakiirgus tekitab elektromagnetilist kiirgust erinevatel sagedustel või lainepikkustel.Elektromagnetiline kiirgus levib ruumis valguse kiirusel (299 792 km / s).
Päikese kiirgus avalikustati: teekond päikesekiirguse tüüpide ja olulisuse juurde
Ainsuse väärtus on päikeseenergia konstant;Päikesekonstant on kiirguse hulk, mis on saadud koheselt maakera atmosfääri pindala kohta päikesekiiriga risti risti.Keskmiselt on päikeseenergia konstandi väärtus 1,366 W / m2.

Päikesekiirguse tüübid
Päikesekiirgus koosneb järgmistest kiirgustitüüpidest:

Infrapunakiired (IR): infrapunakiirgus annab soojust ja moodustab 49% päikesekiirgusest.
Nähtavad kiired (VI): tähistab 43% kiirgusest ja annavad valgust.
Ultraviolettkiirte (UV -kiirgus): tähistab 7%.
Muud tüüpi kiired: moodustavad umbes 1% koguarvust.
Ultraviolettkiirte tüübid
Ultraviolettkiirguse (UV) kiired jagunevad omakorda kolme tüüpi:

Ultraviolett A või UVA: need läbivad hõlpsalt atmosfääri, ulatudes kogu maapinnale.
Ultraviolett B või UVB: lühilainepikkus.Tal on atmosfääri läbiva suuremad raskused.Selle tulemusel jõuavad nad ekvatoriaaltsooni kiiremini kui kõrgetel laiuskraadidel.
Ultraviolett C või UVC: lühilainepikkus.Nad ei läbivad atmosfääri.Selle asemel neelab osoonikiht neid.
Päikesekiirguse omadused
Päikesekiirgus jaotatakse laias ebaühtlase amplituudiga spektris koos kellukese tüüpilise kujuga, nagu see on tüüpiline musta keha spektrile, millega päikeseallikas modelleeritakse.Seetõttu ei keskendu see ühele sagedusele.

Kiirguse maksimum on keskendunud kiiritusribale või nähtavale valgusele, tipuga 500 nm kõrgusel Maa atmosfäärist, mis vastab värvikinsirohelisele.

WIENi seaduse kohaselt võnkub fotosünteetiliselt aktiivne kiiritusriba vahemikus 400 kuni 700 nm, vastab nähtavale kiirgusele ja on samaväärne 41% kogu kiirgusest.Fotosünteetiliselt aktiivse kiirguse sees on kiirgusega alamribad:

Blue-violet (400-490 nm)
Roheline (490-560 nm)
kollane (560-590 nm)
Apelsinipunane (590-700 nm)
Atmosfääri ületamisel on päikesekiirgus erinevate atmosfäärigaaside poolt peegelduse, murdumise, imendumise ja difusiooniga muutuva astme sageduse funktsioonina.

Maa atmosfäär toimib filtrina.Atmosfääri välimine osa neelab osa kiirgusest, peegeldades ülejäänud otse kosmosesse.Muud filtrina toimivad elemendid on süsinikdioksiid, pilved ja veeaur, mis mõnikord muutuvad hajusaks kiirguseks.

Peame meeles pidama, et päikesekiirgus pole igal pool sama.Näiteks saavad troopilised alad kõige rohkem päikesekiirgust, kuna päikesekiired on Maa pinnaga peaaegu risti.

Miks on päikesekiirgus vajalik?
Päikeseenergia, mida me päikesekiirguse kaudu vastu võtame, vastutab otseselt või kaudselt selliste bioloogiliste protsesside jaoks elutähtsate aspektide eest nagu fotosünteesi, planeedi õhutemperatuuri säilitamine, mis on ühilduvad eluga või tuulega.

Maa pinnale jõudv ülemaailmne päikeseenergia on 10 000 korda suurem kui kogu inimkonna tarbitud energia.

Kuidas mõjutab päikesekiirgus tervist?
Ultraviolettkiirgusel võib olla erinev mõju inimese nahale sõltuvalt selle intensiivsusest ja lainete pikkusest.

UVA kiirgus võib põhjustada enneaegset naha vananemist ja nahavähi.See võib põhjustada ka silma- ja immuunsussüsteemi probleeme.

UVB kiirgus põhjustab päikesepõletust, tumenemist, naha väliskihi paksenemist, melanoomi ja muud tüüpi nahavähi.See võib põhjustada ka silma- ja immuunsussüsteemi probleeme.

Osoonikiht hoiab ära suurema osa UVC kiirgusest Maale jõudmise.Meditsiinivaldkonnas võib UVC kiirgus pärineda ka teatud lampidest või laserkiirest ja seda kasutatakse mikroobe tapmiseks või haavade paranemiseks.Seda kasutatakse ka teatud nahahaiguste, näiteks psoriaasi, vitiligo ja naha sõlmede raviks, mis põhjustavad naha T-raku lümfoomi.

Autor: Oriol Planas – tööstustehniline insener