الإشعاع الشمسي هو الطاقة المنبعثة من الشمس على شكل إشعاع - موجات كهرومغناطيسية. ينبعث من الغلاف الضوئي ، الطبقة الخارجية للشمس ، والتي يبلغ طولها حوالي 300 كم.
إنها مصدر طاقة للكوكب ، بالإضافة إلى كونها مسؤولة عن تسخينه. كما أنه ضروري لتحديد مناخ الأرض.
يختلف مقدار الإشعاع حسب منطقة الكرة الأرضية: المناطق التي تتلقاها هي تلك القريبة من خط الاستواء. يحدث أدنى معدل للإشعاع في المناطق المتطرفة.
كيف يصل الإشعاع الشمسي إلى الأرض؟
ينتقل الإشعاع الشمسي عبر الغلاف الجوي ويصل إلى سطح الأرض ويسخنه. يتم امتصاص الكثير من الإشعاع المتلقاة ، وهذا الجزء مسؤول عن ارتفاع درجة حرارة الكوكب. جزء آخر - الأشعة تحت الحمراء - ينعكس ولا يصل إلى الأرض.
يعود التحكم في وصول الإشعاع إلى السطح إلى الغلاف الجوي الذي يقوم بترشيحه بطرق مختلفة ، اعتمادًا على طول الموجة.
يمتص جزء من الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض (فوق بنفسجي) طبقة الأوزون، طبقة مكونة من غاز الأوزون (O3) حول الأرض. إنه ما يمنع مستويات عالية من الإشعاع من الوصول إلى الكوكب.
اقرأ المزيد عن أهمية طبقة الأوزون.
أنواع الإشعاع الشمسي
ينقسم الإشعاع الشمسي إلى ثلاثة أنواع تصنف حسب الطول الموجي والشدة: مرئي ، فوق بنفسجي و الأشعة تحت الحمراء.
إشعاع مرئي
حصل الإشعاع على اسمه لأنه مرئي للبشر. إنه أبسط شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي ويركز الكثير من الطاقة التي تأتي من الشمس.
الطيف اللوني للإشعاع المرئي.
كما نرى في الصورة ، فهي مكونة من طيف من الألوان التالية: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والسماوي والأزرق والبنفسجي. تختلف أطوال موجات اللون بين 380 نانومتر (بنفسجي) و 740 نانومتر (أحمر).
الأشعة فوق البنفسجية
تحتوي الأشعة فوق البنفسجية على أقل جزء من الطاقة الشمسية. طوله الموجي أقصر ولهذا السبب فهو غير مرئي.
لديها ثلاثة تصنيفات ، وفقًا لطول الموجة: UVA (بين 400 نانومتر و 315 نانومتر) ، UVB (بين 315 نانومتر و 280 نانومتر) و UVC (بين 280 نانومتر و 100 نانومتر).
موجات UVA و UVB و UVC لها أطوال موجية مختلفة.
تقابل أشعة UVA تقريبًا جميع الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الأرض. على نطاق أصغر ، تصل أشعة UVB أيضًا إلى السطح. هذين يمكن أن يسبب حروق الشمس.
من ناحية أخرى ، فإن الأشعة فوق البنفسجية ، لأنها تحتوي على أقصر موجات ، لا تصل إلى سطح الأرض ، ويمتصها الغلاف الجوي تمامًا.
رؤية المزيد حول UVA و UVB.
الأشعة تحت الحمراء
تحتوي الأشعة تحت الحمراء على معظم الطاقة الشمسية ، وتصل إلى ما يقرب من 50٪ ، وهي أيضًا غير مرئية للإنسان. يتراوح طوله بين 780 نانومتر و 1 مم ، مما يعني أنه أطول من الضوء.
تتميز بإنتاج تقليب حراري كبير. لذلك ، يمكن لهذا الإشعاع أن يتلف الأنسجة البشرية التي تتكون من العديد من جزيئات الماء ، مثل العين.
اقرأ المزيد عن الاحتباس الحراري و الاحتباس الحرارى.
الإشعاع الشمسي كمصدر للطاقة
يمكن استخدام الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض لإنتاج الطاقة. تسمى نتيجة هذه العملية الطاقة الكهروضوئية. يتم التوليد من خلال الألواح الشمسية ، التي تتكون من هياكل صغيرة من السيليكون (الخلايا الفولتية).
يتم تثبيت الألواح في مناطق ذات نسبة عالية من ضوء الشمس ، ويتم توليد الطاقة من تفاعل بين الفوتونات الموجودة في الإشعاع والخلايا المكونة من السيليكون.
نظام إنتاج الطاقة الكهروضوئية قيد التشغيل.
يتمتع النظام بالعديد من المزايا: فهو غير ملوث ولا يتطلب الكثير من الصيانة ولديه متانة عالية.
تشمل العيوب ارتفاع سعر تركيب الألواح وعدم استقرار إنتاج الطاقة ، والتي تختلف باختلاف الظروف المناخية المحلية.
تعرف أيضًا على أنواع أخرى من إشعاع.
