هل يُسخن الإشعاع الشمسي الأماكن كلها على الأرض بدرجات متساوية
يُسخن الإشعاع الشمسي الأماكن كلها على الأرض بدرجات متساوية
لا، لا يُسخن الإشعاع الشمسي الأماكن كلها على الأرض بدرجات متساوية .
يُعرف الاشعاع الشمسي باسم (Solar radiation)، ويُعبر عن مقدار الطاقة الكهرومغتاطيسية المُنبعثة من الشمس الساقطة على سطح الأرض، والتي تُستخدم في:
- إمداد الكوكب الأرض بالدفء والحرارة.
- إنتاج أشكال مُختلفة من الطاقة مثل الطاقة الحرارية والكهربية.
- الحفاظ على درجة حرارة الأرض.
- التمثيل الضوئي النباتي.
ويتوقف مقدار الاشعاع الشمسي الساقط على بقعة مـا بالأرض على عددٍ من النقاط المُختلفة مثل:
- الموقع لجغرافي للبقعة الساقط عليها ضوء الشمس بالنسبة لكوكب الأرض.
- دوران الأرض المُستمر.
- الوقت الذي يسقط فيه اشعاع الشمس.
- الموسم.
- الطقس العام.
- مقدار المنطقة الخضراء المُتاحة بالبقعة الأرضية الساقط عليها.
الموقع الجغرافي: يُعتبر الموقع الجغرافي للبقعة الساقط عليها الاشعاع الشمسي واحدة من أهم العوامل التي يتوقف عليها مقدار الإشعاع الشمسي الحادث.
عند التقاء أشعة الشمس بسطح الأرض، يبدأ الإشعاع الشمسي في التمركز أو الانتشار اعتمادًا على الزاوية الساقط بها على سطح الأرض والتي تنتج نتيجة طبيعة الأرض شبه الكروية.
يضرب الإشعاع الشمسي سطح الأرض بزوايا مُختلفة تتراوح بين:
- صفر درجة ميل، وهي الزاوية الي يلتقي فيها الشعاع الشمسي مع النقاط الخارجية من كوكب الأرض مثل المناطق القطبية الجنوبية والتي تُعتبر الشمس فيها مُنعدمة طوال العام نتيجة لزيادة زاوية الانتشار.
- 90 درجة ميل، وهي الزاوية التي يكون فيها الشعاع الشمسي مُتعامدًا على سطح الأرض، مثل الدول الواقعة على خط الاستواء الأفقي وتكون مساحة الانتشار الاشعاعي بها ضعيف للغاية.
ويبدأ الشعاع الشمسي بين هاتان الدرجتين في الانتشار والتشت، وينتج عن زيادة ميل الشعاع الشمسي مع الأرض:
- زيادة المُدة الانتقالية للشعاع الشمسي عبر الغلاف الأرضي.
- انتشار الطاقة الضوئية والحرارية الناتجة عن شعاع الشمس على مساحة كبيرة من الأرض.
وتوضح الصورة القادمة العلاقة بين زاوية سقوط الاشعاع الشمسي ومساحة الانتشار الحراري الحادثة.
هل يؤثر دوران الأرض المستمر على مقدار الإشعاع الشمسي الموزع عبر الأرض
نعم، يؤثر دوران الأرض المُستمر على مقدار الإشعاع الشمسي الموزع عبر الأرض
حيث يؤدي دوران الأرض المُستمر إلى تغير مقدار الطاقة الشمسية الساقطة من ساعة إلى أخرى نتيجة لاختلاف زاوية سقوط الشمس عقب التقاء الشعاع الشمسي مع السطح. [1]
في أي المناطق يصل الاشعاع الشمسي عموديا
المناطق الاستوائية
تُعرف المناطق الاستوائية باسم (Equatorial Regions)، وهي المناطق الواقعة على خط العرض رقم صفر والتي تسقط عندها أشعة الشمس بشكلٍ عمودي على سطح الأرض.
عندما تسقط أشعة الشمس بالقرب من خط الإستواء تكون زاوية السقوط أقرب إلى 90 درجة والتي ينتج عنها:
- مركزة أشعة الشمس على مساحة أصغر نتيجة لصغر زاوية السقوط.
- ارتفاع درجة حرارة الأرض الساقط عليها الشعاع الشمسي. [2]
في أي المناطق يصل الاشعاع الشمسي أفقيًا
عند المناطق القطبية الواقعة في كوكب الأرض عند خطوط العرض العلوية والتي تسقط عندها الشمس بشكلٍ أفقي على سطح الأرض.
عندما تسقط أشعة الشمس عند خطوط العرض العلوية تكون زاوية السقوط أقرب إلى 0 درجة والتي ينتج عنها:
- انخفاض درجة حرارة الأرض الساقط عليها الشعاع الشمسي.
- درجات حرارية أكثر برودة نتيجة انتشار الطاقة على مساحة أكبر من سطح الأرض.[2]
في أي المناطق يكون إشعاع الشمس متوسط
عند الخطوط العرضية المتوسطة والبعيدة عن خط الإستواء.
عندما تسقط أشعة الشمس بشكلٍ مائل على سطح الأرض فإن زاوية السقوط تبدأ في الانخفاض مُقارنة بخطوط العرض الاستوائية والتي نتج عنها:
- انخفاض تدريجي في درجة حرارة السطح.
- درجات حرارية أكثر دفئًا. [2]
أنواع الإشعاع الشمسي
- المُباشر.
- المُنتشر.
- المُنعكس.
- الحمراء.
- المرئية.
- فوق البنفسيجية.
هناك أنواع مُتعددة من الإشعاع الشمسي بناءً على:
- شكل الإشعاع.
- نوع الضوء الساقط.
أولًا، أنواع الإشعاع الشمسي اعتمادًا على كل الإشعاع الساقط على سطح الأرض: ينقسم الإشعاع الشمسي بُناءً على شكل الإشعاع إلى الإشعاع الشمسي:
- المُباشر، وهو الإشعاع الشمسي القادر على اختراق الغلاف الجوي والوصول إلى سطح الأرض دون التعرض لأي قدر من التشتت.
- المُنتشر، وهو الإشعاع الشمسي المُتبقي عقب خضوع الإشعاع الشمسي الأصلي لإلى عددٍ من الإنحرافات الضوئية بسبب غازات الغلاف الجوي والسحب.
- المُنعكس، وهو الإشعاع الشمسي المُنعكس عن سطح الأرض.
ثانيًا، أنواع الإشعاع الشمسي اعتمادًا على نوع الضوء الساقط على سطح الأرض: ينقسم الإشعاع الشمسي بُناءً على نوع الضوء الساقط إلى الأشعة:
- تحت الحمراء، وتعرف باسم Infrared (IR) وهي الأشعة الشمسية ذو الأطوال موجية الأعلى من الضوء المرئي.
- المرئية، و تُعرف باسم Visible rays (VI) وهي الأشعة الشمسية التي ينتج عنها الضوء المرأي بالعين البشرية على هيئة ألوان مثل الأحمر والأصفر.
- فوق البنفسجية Ultraviolet (UV) rays وهي أشعة الشمس غير المرئية، وتُعتبر من أخطر أنواع الأشعة الشمسية لما لها من تأثيرٍ ضار على الجلد والعين البشري.
وتنقسم الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاثة أنواع:
- أولًا، الأشعة فوق البنفسجية أ، وهو الضوء الفوق بنفسجي القادر على المرور عبر الغلاف الجوي بسهولة ويسر.
- ثانيًا، الأشعة فوق البنفسجية ب، وهو الضوء فوق البنفسجي العاجز عن اختراق الغلاف الجوي بسهولة لما له من تأثير ضار على الجلد.
- ثالثًا، الأشعة فوق البنفسجية ج، وهو الضوء العاجز عن المرور تماما عبر الغلاف الجوي. [3]
