Zonnestraling: typen, eigenschappen en definitie
Definitie van zonnestraling: het is de energie die door de zon wordt uitgezonden in de interplanetaire ruimte.
Wanneer we het hebben over de hoeveelheid zonne-energie die het oppervlak van onze planeet bereikt, gebruiken we bestralings- en bestralingsconcepten.Zonnestraling is de ontvangen energie per oppervlakte-eenheid (J/m2), het vermogen dat in een bepaalde tijd wordt ontvangen.Op dezelfde manier is de zonnestraling het vermogen dat in een ogenblik wordt ontvangen – het wordt uitgedrukt in watt per vierkante meter (W/m2).
Kernfusiereacties vinden plaats in de zonnekern en zijn de bron van de energie van de zon.Nucleaire straling produceert elektromagnetische straling op verschillende frequenties of golflengten.Elektromagnetische straling plant zich in de ruimte voort met de snelheid van het licht (299.792 km/s).
Zonnestraling onthuld: een reis naar de soorten en betekenis van zonnestraling
Een bijzondere waarde is de zonneconstante;de zonneconstante is de hoeveelheid straling die onmiddellijk per oppervlakte-eenheid wordt ontvangen in het buitenste deel van de atmosfeer van de aarde in een vlak loodrecht op de zonnestralen.Gemiddeld bedraagt de waarde van de zonneconstante 1,366 W/m2.
Soorten zonnestraling
Zonnestraling bestaat uit de volgende soorten straling:
Infraroodstraling (IR): Infraroodstraling levert warmte en vertegenwoordigt 49% van de zonnestraling.
Zichtbare stralen (VI): vertegenwoordigen 43% van de straling en zorgen voor licht.
Ultraviolette stralen (UV-straling): vertegenwoordigen 7%.
Andere soorten roggen: vertegenwoordigen ongeveer 1% van het totaal.
Soorten ultraviolette stralen
Op zijn beurt worden ultraviolette (UV) stralen onderverdeeld in drie typen:
Ultraviolet A of UVA: ze dringen gemakkelijk door de atmosfeer en bereiken het hele aardoppervlak.
Ultraviolet B of UVB: korte golflengte.Heeft grotere moeite om door de atmosfeer te gaan.Als gevolg hiervan bereiken ze de equatoriale zone sneller dan op hoge breedtegraden.
Ultraviolet C of UVC: korte golflengte.Ze passeren de atmosfeer niet.In plaats daarvan absorbeert de ozonlaag ze.
Eigenschappen van zonnestraling
De totale zonnestraling wordt verdeeld in een breed spectrum van niet-uniforme amplitude met de typische vorm van een bel, zoals typerend is voor het spectrum van een zwart lichaam waarmee de zonnebron is gemodelleerd.Daarom concentreert het zich niet op een enkele frequentie.
Het stralingsmaximum is gecentreerd in de stralingsband of zichtbaar licht met een piek op 500 nm buiten de atmosfeer van de aarde, wat overeenkomt met de kleur cyaangroen.
Volgens de wet van Wien oscilleert de fotosynthetisch actieve stralingsband tussen 400 en 700 nm, komt overeen met zichtbare straling en komt overeen met 41% van de totale straling.Binnen fotosynthetisch actieve straling zijn er subbanden met straling:
blauwviolet (400-490 nm)
groen (490-560 nm)
geel (560-590 nm)
oranjerood (590-700 nm)
Wanneer de zonnestraling de atmosfeer doorkruist, wordt zij in variabele mate afhankelijk van de frequentie onderworpen aan reflectie, breking, absorptie en diffusie door de verschillende atmosferische gassen.
De atmosfeer van de aarde fungeert als een filter.Het buitenste deel van de atmosfeer absorbeert een deel van de straling en reflecteert de rest rechtstreeks in de ruimte.Andere elementen die als filter fungeren zijn koolstofdioxide, wolken en waterdamp, die soms worden omgezet in diffuse straling.
We moeten er rekening mee houden dat de zonnestraling niet overal hetzelfde is.Tropische gebieden ontvangen bijvoorbeeld de meeste zonnestraling omdat de zonnestralen bijna loodrecht op het aardoppervlak staan.
Waarom is zonnestraling nodig?
Zonne-energie is de primaire energiebron en daarmee de motor die ons milieu aandrijft.De zonne-energie die we ontvangen via zonnestraling is direct of indirect verantwoordelijk voor aspecten die van vitaal belang zijn voor biologische processen zoals fotosynthese, het handhaven van de luchttemperatuur op een planeet die compatibel is met het leven, of de wind.
De mondiale zonne-energie die het aardoppervlak bereikt, is 10.000 keer groter dan de energie die momenteel door de hele mensheid wordt verbruikt.
Hoe beïnvloedt zonnestraling de gezondheid?
Ultraviolette straling kan verschillende effecten hebben op de menselijke huid, afhankelijk van de intensiteit en de lengte van de golven.
UVA-straling kan vroegtijdige huidveroudering en huidkanker veroorzaken.Het kan ook oog- en immuunsysteemproblemen veroorzaken.
UVB-straling veroorzaakt zonnebrand, verdonkering, verdikking van de buitenste laag van de huid, melanoom en andere vormen van huidkanker.Het kan ook oog- en immuunsysteemproblemen veroorzaken.
De ozonlaag verhindert dat het grootste deel van de UVC-straling de aarde bereikt.Op medisch gebied kan UVC-straling ook afkomstig zijn van bepaalde lampen of een laserstraal en wordt gebruikt om ziektekiemen te doden of wonden te helpen genezen.Het wordt ook gebruikt voor de behandeling van bepaalde huidaandoeningen, zoals psoriasis, vitiligo en knobbeltjes op de huid die huid-T-cellymfoom veroorzaken.
Auteur: Oriol Planas – Industrieel technisch ingenieur
Posttijd: 27 september 2023