Güneş radyasyonu

Güneş radyasyonu kümesidir elektromanyetik dalgalar yaydığı güneş .

Bu gelen, radyasyonun tam spektrum oluşur uzak ultraviyole gibi gama ışınları için radyo dalgaları ve görünür ışık . Güneş radyasyonu ayrıca son derece yüksek hız ve enerjiye sahip hareketli parçacıkların kozmik ışınlarını da içerir . Bu radyasyonun bir kısmı troposfere ulaşmadan önce ozon tabakası tarafından filtrelenir . Fotosentez yoluyla, Dünya'da yaşayan çoğu tür için gereklidir.

Kompozisyon

Güneş tarafından elektromanyetik dalgaların yayılması , 5,800 Kelvin'de siyah bir cisim tarafından uygun şekilde modellenmiştir ve bu nedenle Planck yasası ile tanımlanabilir . Maksimum emisyon yeşil renktedir ( λ = 504 nm) ve radyasyonun dağılımı % 1 ultraviyole ile görünür ışıkta yarısı, kızılötesinde yarısı kadardır .

Deniz seviyesine ulaştığında , yani tüm Dünya atmosferini geçtikten sonra , güneş radyasyonunun bir kısmı absorbe edildi. Tayfı ters olarak, özellikle de görebilir absorpsiyon bantları için ozon (ultraviyole ışınlarının büyük bir kısmını emer), oksijen , karbon dioksit ve su .

Varyasyonlar

Yerde alınan güneş radyasyonu zamanla, bir yandan güneş aktivitesindeki değişimlere göre, diğer yandan mevsimlere göre (Dünya'nın eğimine göre) ve her mevsimde doğal ve antropojenik özelliklere göre değişmektedir. bulanıklıkta varyasyonlar. Yakın zamanda yapılan bir araştırma, Batı Avrupa'da yüzeyde bir yüzyıldan fazla bir süre (1900-2014) alınan güneş radyasyonunun evrimini yeniden yapılandırdı.

Doğa

Güneş , emisyon frekansına bağlı olarak gama , X , UV , görünür ışık , kızılötesi , mikrodalgalar ve radyo dalgalarının bulunduğu elektromanyetik radyasyon yayar . Bu elektromanyetik radyasyon türlerinin tümü enerji taşır. Dünya yüzeyinde ölçülen ışınım seviyesi , güneş radyasyonunun dalga boyuna bağlıdır.

Radyasyonun yoğunluğu sabit değildir ve güneş döngüsünün maksimumları sırasında güneş patlamaları sırasında artar . Güneş radyasyonu üç bölüme ayrılmıştır:


Güneş'in elektromanyetik radyasyonunun radyo astronomisi tarafından incelenmesi, Güneş'in iç işleyişinin anlaşılmasında muazzam ilerlemeye izin verdi. Radyo dalgaları Güneş'in yaydığı ağırlıklı olarak gelir plazmaları oluşturan kromofor ve güneş tacının . Santimetre dalgaları kromosferin alt katmanlarına karşılık gelirken korona HF dalgaları yayar. Plazma , kesme frekansı ortamın elektron yoğunluğuna bağlı olan yüksek geçişli bir filtre görevi görür . Bu frekans ( Hz cinsinden) aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

burada , N , e olan elektron yoğunluğu içinde plazma elektronlarının / m 3 . Örneğin, kromosferde, 18.000 K'da, elektron yoğunluğu 9 GHz frekansında  ( dalga boyu 3  cm ) 10 18'e eşittir .

2017 yılında , 23 uydudan oluşan bir takımyıldız tarafından 16 yıl boyunca kaydedilen güneş radyasyonu nedeniyle GPS sistemlerinden gelen bozulma verileri, Los Alamos'taki ( New Mexico ) Ulusal Laboratuvarı tarafından meteoroloji bilim adamlarına açıldı .

Dünyadaki Radyasyon

Güneş radyasyonunun küçük bir kısmı, HF radyo dalgalarından en yumuşak UV ışınlarına kadar Dünya yüzeyine ulaşır , geri kalanı atmosfer ve iyonosfer tarafından yansıtılır veya emilir . Dünya yüzeyine ulaştığında, çarpılan yüzeyin albedosuna bağlı olarak , radyasyonun az ya da çok bir kısmı yansıtılır. Bu radyasyonun diğer kısmı, Dünya yüzeyi tarafından ( ısıya dönüştürülür ) veya orada yaşayan canlılar, özellikle bitkiler ( fotosentez ) tarafından emilir . Bu enerjinin kaynağı olarak adlandırılan, güneş enerjisi , yaşamın temelidir.

Dünya'da alınan toplam güneş radyasyonu, doğrudan ve dağınık radyasyonun toplamıdır. Dünya genelinde ortalama olarak alınan radyasyonun% 61'i doğrudandır. Dünya'da nerede olduğunuza bağlı olarak, bu pay büyük ölçüde değişir. Örneğin Hamburg'da yıllık radyasyonun% 60'ı dağınıkken, Kahire'de dağınık radyasyon yalnızca% 29'unu temsil ediyor.

Karşılaştırma yapmak gerekirse, güneş radyasyonu, tüm insan enerji tüketiminin toplamından 10.000 kat daha güçlü olacaktır.

Karasal koşullar altında, termal radyasyon 0.1 ile 100  mikrometre arasındadır . Yayan cismin ısı enerjisinin zararına radyasyon emisyonu ile karakterizedir . Böylece, termal radyasyon yayan bir vücut ısı enerjisini azaltırken, ısı radyasyonu alan bir vücut ısı enerjisini arttırır. Güneş esas olarak 0,4 ile 0,8  mikrometre arasında görünür radyasyonla yayılır . Böylece bir cisimle temas ettiğinde güneş radyasyonu o cismin sıcaklığını artırır.

Ekosistem önemi

Dünyadaki yaşam için yaştır. Güneş radyasyonu aslında:

Sağlık önemi

İnsan sağlığı için güneş ışığı gereklidir:

Notlar ve referanslar

  1. CNRS, “  Solar radyasyon  ” , www.cnrs.fr'de ( 4 Kasım 2014'te erişildi ) .
  2. Bu sıcaklık, güneşin dış tabakasıdır.
  3. Kızılötesi ışınlar, alınan enerjinin yaklaşık% 48'ini ve ultraviyole ışınları% 9'unu temsil eder.
  4. Gerard Lambert, "  bir atmosferde karbon dioksit  ," La Recherche , n O  189,Haziran 1987, s.  780
  5. "  radyasyon bileşim  " ile, hubert.roussel.pagesperso-orange.fr (erişilen 2016 9 May )
  6. Wyard, C., Fettweis, X., Belleflamme, A., Doutreloup, S., & Erpicum, M. (2017) 1900-2014 DÖNEMİNDE BATI AVRUPA'DA YÜZEYDE GÜNEŞ RADYASYONUNUN EVRİMİNİN YENİDEN YAPILMASI BÖLGESEL ATMOSFERİK MODEL MAR . Uluslararası Klimatoloji Derneği XXX. Konferansı Bildirilerinde: İklim, şehir ve çevre
  7. Jean-François Sacadura, Termal transferlere giriş , Lavoisier, Paris, 1993 ( ISBN  2-85206-618-1 ) , s.  88-89 .
  8. JP Sullivan, MR Carver, RM Kippen, RHW Friedel, GD Reeves & MG Henderson (2017) Küresel Konumlandırma Sistemi Takımyıldızından Enerjik Parçacık Verileri  ; Qpace Hava Durumu; DOI: 10.1002 / 2017SW001604; 5 Şubat 2017
  9. Voosen p (2017) Los Alamos, 16 yıllık GPS güneş hava durumu verilerini yayınladı  ; 30 Ocak 2017
  10. Mertens 2014 , s.  24.
  11. Mertens 2014 , s.  25.
  12. "  Earth's heat and jeotermal energy - Planet-Earth  " , planet-terre.ens-lyon.fr adresinde ( 7 Ağustos 2018'de erişildi )
  13. Reed RH (2004), Güneş ışığında mikropların inaktivasyonu: su arıtma işlemi olarak güneş dezenfeksiyonu Adv Appl Microbiol; 54: 333-65 ( pubMed )
  14. McGuigan KG, Conroy RM, Mosler HJ, du Preez M, Ubomba-Jaswa E, Fernandez-Ibañez P. J (2012), Solar su dezenfeksiyonu (SODIS): tezgahtan çatıya bir inceleme  ; Tehlike Mater. 15 Ekim 2012; 235-236: 29-46. Epub 2012 7 Ağustos.
  15. Rijal GK, Fujioka RS (2001), İçme suyu kaynaklarını dezenfekte etmek için güneş radyasyonu ve güneş enerjisiyle ısıtmanın sinerjik etkisi  ; Su Bilimi Technol; 43 (12): 155-62 ( özet ).
  16. Fransız Güneş ve Sağlık Enstitüsü, “  Fransa'da UV maruziyetinin gerçek bir açığı  ” , www.ifss.fr adresinde ( 4 Kasım 2014'te erişildi ) .
  17. Gómez-Couso H, Fontán-Saínz M, Sichel C, Fernández-Ibáñez P, Ares-Mazás E. (2009), Cryptosporidium parvum ookistleri ile deneysel olarak kirlenmiş bulanık sularda güneş suyu dezenfeksiyon yönteminin gerçek saha koşulları altında etkinliği. ; Trop Med Int Health. Haziran 2009; 14 (6): 620-7.
  18. Sudaki dışkı bakterilerinin solar inaktivasyonu: oksijenin kritik rolü. Reed RH. Lett Appl Microbiol. 1997 Nisan; 24 (4): 276-80.
  19. Reed RH, Mani SK, Meyer V (2000), İçme suyunun solar foto-oksidatif dezenfeksiyonu: ön alan gözlemleri  ; Lett Appl Microbiol. Haziran 2000; 30 (6): 432-6
  20. Moncayo-Lasso A, Sanabria J, Pulgarin C, Benítez N. (2009), Güneş CPC reaktöründe doğal pH'ta foto-Fenton işlemi yoluyla nehir suyunda eşzamanlı E. coli inaktivasyonu ve NOM bozunması. Doğal suyun güneş dezenfeksiyonunu geliştirmenin yeni bir yolu  ; Kemosfer. 2009 Eylül; 77 (2): 296-300. Epub 2009 27 Ağustos.
  21. Hijnen WA, Beerendonk EF, Medema GJ (2006), Sudaki virüsler, bakteriler ve protozoan (oo) kistleri için UV radyasyonunun inaktivasyon kredisi: bir inceleme Water Res. 2006 Ocak; 40 (1): 3-22.

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Kaynakça

Makaleyi yazmak için kullanılan belge : Bu makale için kaynak olarak kullanılan belge.