Zonnestraling: typen, eigenschappen en definitie
Definitie van zonnestraling: het is de energie die door de zon wordt uitgezonden in interplanetaire ruimte.
Als we spreken over de hoeveelheid zonne -energie die het oppervlak van onze planeet bereikt, gebruiken we bestralings- en bestralingconcepten. Zonne -bestraling is de ontvangen energie per eenheidsgebied (J/M2), het vermogen dat in een bepaalde tijd is ontvangen. Evenzo is zonnestraling de kracht die in een oogwenk is ontvangen - het wordt uitgedrukt in watt per vierkante meter (w/m2)
Nucleaire fusiereacties vinden plaats in de zonne -kern en zijn de bron van de energie van de zon. Nucleaire straling produceert elektromagnetische straling bij verschillende frequenties of golflengten. Elektromagnetische straling verspreidt zich in de ruimte met de snelheid van het licht (299.792 km / s).
Solar Radiance onthuld: een reis naar de typen en betekenis van zonnestraling
Een enkelvoudige waarde is de zonne -constante; De zonne -constante is de hoeveelheid straling die direct per oppervlakte -eenheid in het buitenste deel van de atmosfeer van de aarde wordt ontvangen in een vlak loodrecht op de zonnestralen. Gemiddeld is de waarde van de zonne -constante 1,366 W / m2.
Soorten zonnestraling
Zonnestraling bestaat uit de volgende soorten straling:
Infraroodstralen (IR): infraroodstraling biedt warmte en vertegenwoordigt 49% van de zonnestraling.
Zichtbare stralen (VI): vertegenwoordigen 43% van de straling en zorg voor licht.
Ultraviolette stralen (UV -straling): vertegenwoordigen 7%.
Andere soorten stralen: 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 gaan gemakkelijk door de atmosfeer en bereiken het hele aardoppervlak.
Ultraviolet B of UVB: korte golflengte. Heeft meer moeite om de atmosfeer te passeren. Als gevolg hiervan bereiken ze de equatoriale zone sneller dan op hoge breedtegraden.
Ultraviolet C of UVC: korte golflengte. Ze gaan niet door de sfeer. 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 richt het zich niet op een enkele frequentie.
Het stralingsmaximum is gecentreerd in de stralingsband of zichtbaar licht met een piek bij 500 nm buiten de atmosfeer van de aarde, wat overeenkomt met de kleurcyaangroen.
Volgens de wet van Wien oscilleert de fotosynthetisch actieve stralingsband tussen 400 en 700 nm, komt overeen met zichtbare straling en is het gelijk aan 41% van de totale straling. Binnen fotosynthetisch actieve straling zijn er subbanden met straling:
Blue-Violet (400-490 nm)
groen (490-560 nm)
Geel (560-590 nm)
oranje rood (590-700 nm)
Bij het oversteken van de atmosfeer wordt zonnestraling onderworpen aan reflectie, breking, absorptie en diffusie door de verschillende atmosferische gassen in variabele mate als een functie van frequentie.
De atmosfeer van de aarde werkt 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 werken, zijn koolstofdioxide, wolken en waterdamp, die soms omzetten in diffuse straling.
We moeten er rekening mee houden dat zonnestraling niet overal hetzelfde is. Tropische gebieden ontvangen bijvoorbeeld de meeste zonnestraling omdat de stralen van de zon bijna loodrecht op het aardoppervlak staan.
Waarom is zonnestraling nodig?
Zonne -energie is de primaire energiebron en daarom de motor die onze omgeving drijft. De zonne -energie die we ontvangen door zonnestraling is direct of indirect verantwoordelijk voor aspecten die van vitaal belang zijn voor biologische processen zoals fotosynthese, het onderhoud van de luchttemperatuur van een planeet die compatibel is met het leven of de wind.
De wereldwijde zonne -energie die het aardoppervlak bereikt, is 10.000 keer groter dan de energie die momenteel wordt geconsumeerd door de hele mensheid.
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 voortijdige huidveroudering en huidkanker veroorzaken. Het kan ook problemen met het oog en het immuunsysteem veroorzaken.
UVB -straling veroorzaakt zonnebrand, donkerder, verdikking van de buitenste laag van de huid, melanoom en andere soorten huidkanker. Het kan ook problemen met het oog en het immuunsysteem veroorzaken.
De ozonlaag voorkomt dat de meeste UVC -straling de aarde bereikt. Op medisch veld kan UVC -straling ook afkomstig zijn van bepaalde lampen of een laserstraal en wordt gebruikt om bacteriën te doden of wonden te helpen genezen. Het wordt ook gebruikt om bepaalde huidaandoeningen te behandelen, zoals psoriasis, vitiligo en knobbeltjes op de huid die cutaan T-cellymfoom veroorzaken.
Auteur: Oriol Planas - Industrieel technisch ingenieur
Posttijd: 27-2023