Promieniowanie słoneczne to energia emitowana przez słońce w postaci promieniowania - fale elektromagnetyczne. Emitowany jest przez fotosferę, najbardziej zewnętrzną warstwę Słońca o długości około 300 km.
Jest źródłem energii dla planety, oprócz tego, że odpowiada za jej ogrzewanie. Jest to również kluczowe dla określenia klimatu Ziemi.
Ilość promieniowania różni się w zależności od regionu kuli ziemskiej: obszary, które otrzymują je najbardziej, to te w pobliżu równika. Najmniejsza częstotliwość promieniowania występuje na obszarach ekstremalnych.
Jak promieniowanie słoneczne dociera do Ziemi?
Promieniowanie słoneczne przemieszcza się przez atmosferę i dociera do powierzchni ziemi, ogrzewając ją. Duża część otrzymanego promieniowania jest pochłaniana, a ta część odpowiada za ocieplenie planety. Kolejna frakcja - podczerwień - jest odbijana i nie dociera do Ziemi.
Kontrolę promieniowania docierającego do powierzchni zapewnia atmosfera, która filtruje je na różne sposoby, w zależności od długości fali.
Część promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi (ultrafiolet) jest pochłaniana przez warstwa ozonowa, warstwa utworzona przez gazowy ozon (O3), która znajduje się wokół Ziemi. To właśnie zapobiega przedostawaniu się wysokiego poziomu promieniowania na planetę.
Przeczytaj więcej o znaczeniu warstwa ozonowa.
Rodzaje promieniowania słonecznego
Promieniowanie słoneczne dzieli się na trzy typy, które są klasyfikowane według długości fali i natężenia: widoczne, ultrafioletowe i podczerwień.
promieniowanie widzialne
Promieniowanie otrzymuje swoją nazwę, ponieważ jest widoczne dla ludzi. Jest to najprostsza forma promieniowania elektromagnetycznego, skupiająca większość energii pochodzącej ze słońca.
Spektrum barw promieniowania widzialnego.
Jak widać na obrazku, składa się on ze spektrum następujących kolorów: czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskozielonego, niebieskiego i fioletowego. Długości fal kolorów wahają się od 380 nm (fiolet) do 740 nm (czerwony).
promieniowanie ultrafioletowe
Promieniowanie ultrafioletowe zawiera najmniejszą część energii słonecznej. Jego długość fali jest krótsza iz tego powodu nie jest widoczna.
Posiada trzy klasyfikacje, w zależności od długości fali: UVA (od 400 nm do 315 nm), UVB (od 315 nm do 280 nm) i UVC (od 280 nm do 100 nm).
Fale UVA, UVB i UVC mają różne długości fal.
Promieniowanie UVA odpowiada prawie całemu promieniowaniu ultrafioletowemu, które dociera do Ziemi. Na mniejszą skalę promieniowanie UVB dociera również do powierzchni. Te dwa mogą powodować oparzenia słoneczne.
Natomiast promieniowanie UVC, ponieważ ma najkrótsze fale, nie dociera do powierzchni ziemi, całkowicie pochłaniane przez atmosferę.
Zobacz więcej o UVA i UVB.
promieniowanie podczerwone
Promieniowanie podczerwone zawiera większość energii słonecznej, sięgając prawie 50%, a także jest niewidoczne dla człowieka. Jej długość waha się od 780 nm do 1 mm, co oznacza, że jest dłuższa od światła.
Charakteryzuje się bardzo dobrym pobudzeniem termicznym. Dlatego promieniowanie to może uszkadzać ludzkie tkanki, które są tworzone przez wiele cząsteczek wody, takich jak oczy.
Przeczytaj więcej o efekt cieplarniany i globalne ocieplenie.
Promieniowanie słoneczne jako źródło energii
Promieniowanie słoneczne docierające do Ziemi może być wykorzystane do produkcji energii. Efektem tego procesu jest energia fotowoltaiczna. Wytwarzanie odbywa się za pomocą paneli słonecznych, utworzonych z małych struktur krzemowych (ogniwa fotowoltaiczne).
Panele instalowane są w miejscach o dużym nasłonecznieniu, a energia generowana jest w wyniku reakcji fotonów obecnych w promieniowaniu z ogniwami zbudowanymi z krzemu.
System produkcji energii fotowoltaicznej w eksploatacji.
System ma wiele zalet: nie zanieczyszcza środowiska, nie wymaga dużej konserwacji i ma wysoką trwałość.
Wady to wysoka cena montażu paneli oraz niestabilność produkcji energii, która zmienia się w zależności od lokalnych warunków klimatycznych.
Dowiedz się również o innych rodzajach promieniowanie.
