Günəş Yer üzündə bizim üçün mühüm rol oynayır. O, planeti və onun üzərindəki hər şeyi işıq və istilik kimi mühüm amillərlə təmin edir. Bəs günəş radiasiyası nədir, günəş işığının spektri, bütün bunlar bizə və bütövlükdə qlobal iqlimə necə təsir edir?
Günəş radiasiyası nədir?
"Şüalanma" sözünü düşünəndə ağlınıza adətən pis fikirlər gəlir. Ancaq günəş radiasiyası əslində çox yaxşı bir şeydir - günəş işığıdır! Yer üzündəki hər bir canlı ondan asılıdır. Yaşamaq üçün lazımdır, planeti istiləşdirir, bitkiləri qida ilə təmin edir.
Günəş radiasiyası günəşdən gələn bütün işıq və enerjidir və onun müxtəlif formaları var. Elektromaqnit spektrində günəş tərəfindən yayılan müxtəlif növ işıq dalğaları fərqlənir. Onlar okeanda gördüyünüz dalğalara bənzəyirlər: yuxarı-aşağı və bir yerdən başqa yerə hərəkət edirlər. Günəş tədqiqatının spektri müxtəlif intensivliyə malik ola bilər. fərqləndirməkultrabənövşəyi, görünən və infraqırmızı şüalanma.
İşıq enerjini hərəkət etdirir
Günəş radiasiyasının spektri məcazi mənada piano klaviaturasına bənzəyir. Bir ucunda aşağı notlar, digər ucunda isə yüksək notlar var. Eyni şey elektromaqnit spektrinə də aiddir. Bir ucu aşağı tezliklərə, digər ucunda isə yüksək tezliklərə malikdir. Aşağı tezlikli dalğalar müəyyən bir müddət üçün uzundur. Bunlar radar, televiziya və radio dalğaları kimi şeylərdir. Yüksək tezlikli şüalar qısa dalğa uzunluğuna malik yüksək enerjili dalğalardır. Bu o deməkdir ki, dalğa uzunluğunun özü müəyyən bir müddət üçün çox qısadır. Bunlar, məsələn, qamma şüaları, rentgen şüaları və ultrabənövşəyi şüalardır.
Bunu belə düşünə bilərsiniz: aşağı tezlikli dalğalar tədricən yüksəlişlə təpəyə qalxmağa, yüksək tezlikli dalğalar isə dik, demək olar ki, şaquli bir təpəyə sürətlə qalxmağa bənzəyir. Hər təpənin hündürlüyü eynidir. Elektromaqnit dalğasının tezliyi onun nə qədər enerji daşıdığını müəyyən edir. Daha uzun və buna görə də daha aşağı tezlikli elektromaqnit dalğaları, daha qısa dalğa uzunluğuna və daha yüksək tezliklərə malik olanlardan daha az enerji daşıyır.
Bu səbəbdən rentgen şüaları və ultrabənövşəyi şüalanma təhlükəli ola bilər. O qədər enerji daşıyırlar ki, bədəninizə daxil olsalar, hüceyrələrə zərər verə və xərçəng və DNT dəyişiklikləri kimi problemlərə səbəb ola bilərlər. Daha az enerji daşıyan radio və infraqırmızı dalğalar kimi şeylərin əslində heç bir təsiri yoxdurbizə təsir etmir. Bu yaxşıdır, çünki siz sadəcə olaraq stereonu yandırmaqla özünüzü riskə atmaq istəmirsiniz.
Bizim və digər heyvanların gözümüzlə görə bildiyimiz görünən işıq, demək olar ki, spektrin ortasında yerləşir. Biz başqa dalğalar görmürük, lakin bu, onların olmadığı anlamına gəlmir. Əslində böcəklər ultrabənövşəyi işığı görə bilirlər, amma bizim görünən işığımızı deyil. Çiçəklər onlara bizdən çox fərqli görünür və bu, onlara hansı bitkilərə baş çəkməli və hansı bitkilərdən uzaq durmalı olduqlarını bilməyə kömək edir.
Bütün enerjinin mənbəyi
Günəş işığını təbii qəbul edirik, lakin belə olmamalıdır, çünki əslində Yerdəki bütün enerji günəş sistemimizin mərkəzində yerləşən bu böyük, parlaq ulduzdan asılıdır. Biz orada olarkən atmosferimizə də təşəkkür etməliyik, çünki o, bizə çatmamış radiasiyanın bir hissəsini udur. Bu, vacib bir tarazlıqdır: çox günəş işığı və Yer çox az isinir və donmağa başlayır.
Atmosferdən keçərək Yer səthinə yaxın günəş şüalarının spektri müxtəlif formalarda enerji verir. Əvvəlcə onu köçürməyin müxtəlif yollarına baxaq:
- Keçiricilik (keçiricilik) enerjinin birbaşa təmasdan ötürülməsidir. Fırın əlcəyi taxmağı unutduğunuz üçün əlinizi isti tava ilə yandırdığınız zaman bu keçiricilikdir. Qab birbaşa təmas vasitəsilə istiliyi əlinizə ötürür. Həmçinin, səhər ayaqlarınız banyoda soyuq plitələrə toxunduqda, birbaşa təmas yolu ilə istiliyi döşəməyə ötürür -keçiricilik fəaliyyətdədir.
- Enerjinin mayedəki cərəyanlar vasitəsilə ötürülməsidir. Bu da qaz ola bilər, amma hər halda proses eynidir. Maye qızdırıldıqda, molekullar həyəcanlanır, dağılır və daha az sıx olur, buna görə də yüksəlməyə meyllidirlər. Onlar soyuduqca yenidən aşağı düşürlər və mobil cərəyan yolu yaradırlar.
- Şüalanma (radiasiya) enerjinin elektromaqnit dalğaları şəklində ötürülməsidir. Yanğın yanında oturmağın və ondan sizə yayılan xoş istiliyi hiss etməyin nə qədər yaxşı olduğunu düşünün - bu radiasiyadır. Radio dalğaları, işıq və istilik dalğaları heç bir materialın köməyi olmadan bir yerdən digərinə keçə bilər.
Günəş radiasiyasının əsas spektrləri
Günəş müxtəlif radiasiyaya malikdir: rentgen şüalarından radio dalğalarına qədər. Günəş enerjisi işıq və istilikdir. Tərkibi:
- 6-7% UV işığı,
- görünən işığın təxminən 42%-i,
- 51% NIR.
Biz dəniz səviyyəsində sutkada çoxlu saatlar ərzində hər kvadrat metrə 1 kilovat intensivlikdə günəş enerjisi alırıq. Radiasiyanın təxminən yarısı elektromaqnit spektrinin görünən qısa dalğalı hissəsindədir. Digər yarısı yaxın infraqırmızı, bir az isə ultrabənövşəyi şüadadır.
UV şüalanma
Günəş spektrindəki ultrabənövşəyi şüalanmadır ki, intensivliyi digərlərindən daha böyükdür: 300-400 nm-ə qədər. Bu radiasiyanın atmosfer tərəfindən udulmayan hissəsiuzun müddət günəş işığında qalan insanlar üçün günəş yanığı və ya günəş yanığı yaradır. Günəş işığında ultrabənövşəyi radiasiya sağlamlığa həm müsbət, həm də mənfi təsir göstərir. D vitamininin əsas mənbəyidir.
Görünən şüalanma
Günəş spektrində görünən radiasiya orta intensivliyə malikdir. Günəş-yer təsirlərinin öyrənilməsində elektromaqnit spektrinin görünən və yaxın infraqırmızı diapazonlarında axının kəmiyyət təxminləri və onun spektral paylanmasının dəyişməsi böyük maraq doğurur. 380-780 nm diapazonu çılpaq gözlə görünür.
Səbəb günəş radiasiyasının enerjisinin böyük hissəsinin bu diapazonda cəmlənməsi və Yer atmosferinin istilik tarazlığını müəyyən etməsidir. Günəş işığı bitkilər və digər avtotrof orqanizmlər tərəfindən işıq enerjisini bədən üçün yanacaq kimi istifadə edilə bilən kimyəvi enerjiyə çevirmək üçün istifadə edilən fotosintez prosesində əsas amildir.
İnfraqırmızı şüalanma
700nm-dən 1.000.000nm-ə (1mm) qədər uzanan infraqırmızı spektr Yerə çatan elektromaqnit şüalanmasının mühüm hissəsini ehtiva edir. Günəş spektrində infraqırmızı şüalanma üç növ intensivliyə malikdir. Alimlər bu diapazonu dalğa uzunluğuna görə 3 növə bölürlər:
- A: 700-1400 nm.
- B: 1400-3000 nm.
- C: 3000-1mm.
Nəticə
Çoxluheyvanlar (insanlar da daxil olmaqla) təxminən 400-700 nm diapazonunda həssaslığa malikdir və insanlarda istifadə edilə bilən rəng görmə spektri, məsələn, təxminən 450-650 nm-dir. Gün batarkən və günəş çıxanda baş verən təsirlərə əlavə olaraq, spektral kompozisiya ilk növbədə günəş işığının yerə necə dəyməsi ilə əlaqədar olaraq dəyişir.
Hər iki həftədən bir Günəş planetimizi bütün il üçün kifayət qədər enerji ilə təmin edir. Bu baxımdan, günəş radiasiyası getdikcə alternativ enerji mənbəyi kimi nəzərdən keçirilir.
