تشعشعات خورشیدی

انرژی خورشیدی که به سطح زمین می رسد تشعشعات فرازمینی (تشعشع خورشیدی) نامیده می شود.

آهنگ رسیدن انرژی فرا زمینی به واحد سطح در زمین برحسب w/m متر مربع است که بطور متغییرمربوط به تشعشع ایزوله کردن یا چگالی انرژی مربوط می شود.

انرژی خورشیدی

تشعشعات فرا زمینی(تشعشع خورشیدی) گازهای مختلف بخارات و مواد ویژه در اتمسفر زمین در معرض تغییر و یا کاهش دادن قرار می دهد. تشعشعات فرا زمینی به وسیله دو مکانیزم پراکندگی و جذب تضعیف می شوند. پراکندگی مکانیزمی است که در قسمتی از یک پرتو پراکنده می شود یعنی به وسیله مولکول های بخار آب و یا گرد و غبار در اتمسفر تضعیف شود.

مکانیزم به نوع متوسط پراکندگی و طول موج تشعشع خورشیدی بستگی دارد.(تقریبا یک اثر طبیعی پیچیده می باشد)

به هر حال این مکانیزم شناخته شده که پراکندگی و انتشار تشعشعات بیشتر برای امواج با طول موج کوتاه تر رخ می دهد و این دلیل دیدن آسمان بی رنگ آبی است .

جذب تشعشعات خورشیدی در اتمسفر عمدتاً توسط ازون (O3) صورت می گیرد.

بخار آب (H2O) و دی اکسید کربن (CO2) اشعه X و دیگر امواج طول موج کوتاه خورشید به وسیله یون های N2 و O2 و دیگر اجزای درون اتمسفر بسیار جذب می شوند.

تاثیرات مهم باعث می شوند به وسیله :

  1. ازون امواج فرابنفش (طول موج کوتاه ) را با جذب کامل در طول موج های m μ29 و کمتر از آن و کاهش جذب در طول موج های بین m μ 0.29 تا m μ 0.35 .البته یک باند جذب بسیار ضعیف نزدیک m μ 0.6 وجود دارد .
  2. بخار آب یا جذب قوی باند هایی با طول موج بالا عنی طیفی در حدود m μ ( 1.0 و 4 و 1.8).
  3. دی اکسید کربن باند جذبی در طول موجهایی قابل رویت ندارند اما چندین باند برای جذب تشعشعات فرازمینی دارد .

اما این باند ها فقط در حدود 5 درصد کل طیف ها را در بر می گیرد .

این باند ها عبارت اند از : 2.36 تا m μ02  – 4.01 تا m μ 4.08 – 12.5 تا m μ 16.5- .

بنابراین پدیده جذب بوسیله آب و دی اکسید کربن باعث می شود که انرژی رسیده به سطح زمین با طول موج بزرگتر از m μ 2.3 داشته باشد.

تشعشع خورشیدی

مقدار کل انرژی خورشیدی که به زمین می رسد زیاد است .

چرخش زمین و مدار چرخش زمین به دور خورشید هر روزه به صورت فصلی صورت می گیرد.

همچنین از تداخل جوی ، ابرها ، مواد بویژه گاز ها و … عبور می کند .

زمین به دور خورشید در یک محور کمی بیضوی می چرخد.(محورهای بزرگ و کوچک آن با هم در حدود 1.7 درصد اختلاف دارند)

زمین در 21 دسامبر نزدیک ترین فاصله را با خورشید دارد که حدود n ^ 10 * 1.54 است.

دورترین فاصله در 22 ژوئن می باشد که فاصله زمین با خورشید در حدود n^10*1.54 است.

قطر خورشید در حدود 9^10*1.39 است و مماس های آن با زمین فقط با زاویه 32 دقیقه می باشد .

بنابراین برای تمام مقاصد عملی تابش های خورشیدی ممکن است هنگام برخورد با زمین موازی در نظر گرفته شود .

خورشید دارای دمای جرم سیاه در (black-body) در حدود K 5762  است .

رابطه بین خورشید و زمین و تاثیر دمای خورشید منجر به شدت تشعشعات خورشیدی می شود که تقریبا ثابت است.

ثابت خورشیدی با S نمایش می دهند و مقدار ان S=1353 m/w  می باشد .

مقدار تقریبا بیضوی چرخش زمین به دور خورشید باعث می شود شدت تشعشعات واقعی خورشید کمی از ثابت خورشید با یک رنج در حدود ±3 درصد منحرف شود.

تغییرات کوچک دیگری نیز با پریودیک های مختلف روی می دهد .

تشعشعات خورشیدی از همه انواع تشعشعات پرتو افکنی می باشد که همچنین تشعشعات مستقیم نامیده می شود .

محور قطبی زمین ( محور که زمین به دور خود می چرخد ) بطور مثال با زاویه 23.45 از حالت معمولی رو به سمت خورشید (ecliptic plane Ep) ختم شده است.

تشعشع خورشیدی

تماس بگیرید