ما هو الإشعاع الشمسي
ما هو الإشعاع الشمسي
ما هو الإشعاع الشمسي؟ وما هو تعريفه؟ كيف نقيس شدته في أماكن سقوطه المختلفة؟ ما هي الأدوات المختلفة المستخدمة في حسابات القياس الإشعاعي؟ نظرًا لأن هذه الأسئلة تطرح نفسها على الساحة بكثافة كبيرة مؤخرًا ، ها نحن هنا من خلال موقع الوادي نيوز ، وسنحاول الإجابة على هذه الأسئلة معك.
تعريف الإشعاع الشمسي
إذا سألنا أنفسنا ما هو الإشعاع الشمسي ، نجد أن أحد أفضل التعريفات التي يمكن أن نجدها هو أن كمية الإشعاع الشمسي التي تسقط على منطقة معينة من سطح الأرض من الشمس ، والتي لديها القدرة على توليد الطاقة الكهربائية.
يصل جزء صغير فقط من أشعة الشمس إلى سطح الأرض ، ويمكن تقديرها بحوالي 130 ميغاواط لكل متر مربع من سطح الشمس ، وعلى الرغم من ندرتها ، فإن هذا هو ما يمد الأرض بكل الحرارة التي تحتاجها. .
يمكنك البحث على موقعنا على الإنترنت: ما هو الاحتباس الحراري؟
تكوين الإشعاع الشمسي
تشبه الشمس طريقة اندماج المفاعلات النووية ، حيث تقوم بدمج جزيئات غاز الهيدروجين لتكوين الهيليوم ، حيث تندمج كل أربع نوى من غاز الهيدروجين لتكوين نواة واحدة من الهيليوم ، وتحدث هذه التفاعلات داخل الشمس ، وتحت درجات الحرارة. بملايين الدرجات المئوية ، وتغير فرق الكتلة في الاصطدام ، ومن هذا التغير الكيميائي ، تنتقل الطاقة خارج الشمس على شكل إشعاع شمسي.
يشير مصطلح الثابت الشمسي إلى “معدل الطاقة الشمسية الذي يسقط لكل وحدة مساحة عموديًا على الأشعة خارج الغلاف الجوي عند متوسط المسافة بين الشمس والأرض” والمعدل الذي تتغير به المسافة وفقًا لسرعة دوران الأرض حول الشمس ، وهذا يؤثر على كمية الإشعاع الشمسي خارج الغلاف الجوي خلال العام.
تأثير الغلاف الجوي على الإشعاع الشمسي
تنخفض قيمة الإشعاع الشمسي بشكل كبير لأنه يمر عبر طبقات مختلفة من الغلاف الجوي. في الأيونوسفير ، يتم امتصاص أشعة X و gamma ، بينما تمتص طبقة الأوزون الأشعة فوق البنفسجية ، ويمتص بخار الماء وغاز ثاني أكسيد الكربون بعض موجات الأشعة تحت الحمراء.
يتم تقليل كمية الإشعاع الشمسي التي تصل إلى الأرض بشكل كبير قبل أن تصل إلى سطح الأرض بسبب امتصاص طبقات مختلفة من الغلاف الجوي.
كيفية قياس الإشعاع الشمسي
يتبادر إلى أذهاننا سؤال كيف يمكننا معرفة كمية الإشعاع الشمسي ، وبأي طرق يمكن قياسها. تكمن الميزة الرئيسية لقياس شدة الإشعاع الشمسي في معرفة وتحديد القيم والقيم اللحظية. لفترة طويلة ، أنواع مختلفة من الإشعاع الشمسي ، سواء كان الإشعاع الشمسي المباشر. ، أو إشعاع متناثر أو إشعاع على سطح ما.
تعتمد الأدوات المختلفة التي نستخدمها لقياس شدة الإشعاع الشمسي على التأثير الكهروضوئي أو التأثير الكهروحراري ، ويمكن للدوائر الإلكترونية المستخدمة في هذه الأدوات تسجيل البيانات اللحظية وتنفيذ عملية التكامل. يمكن فيما بينها ، تزودنا بالبيانات بشكل دوري أو كل ساعة أو يوميًا.
ومن أشهر الأنواع وأكثرها استخدامًا في هذا المجال ، هناك نوعان من المعدات ، نستعرضهما على النحو التالي:
النوع الأول – مقياس الحرارة
“Pyranometer” باللغة الإنجليزية ، يستخدم هذا الجهاز لقياس الإشعاع الكلي للشمس ، ويتكون الجهاز من نصفي كرة من الزجاج البصري الشفاف ، متحدان في مركزهما ، والنصف الداخلي يعكس الأشعة تحت الحمراء فيه. يمنعه من القدوم . يوجد في النصف الخارجي وفي منتصف الجهاز عدة مزدوجات حرارية تشكل عمودًا حراريًا.
الوصلة الساخنة للمزدوجات الحرارية مطلية باللون الأسود ، وتقع على السطح العلوي المعرض للشمس ، بينما يتم توجيه المفصل البارد للأسفل داخل الجهاز بعيدًا عن أشعة الشمس ، وحتى لا يتأثر الجهاز بأي مصدر للحرارة بخلاف الإشعاع الشمسي ، يحتوي الجهاز على قرص حماية ، وهو أبيض ولامع ، بحيث يمكنه منع تأثير الازدواج الحراري.
يمكنك البحث في موقعنا عن: اكتشف النظام الشمسي
النوع الثاني – مقياس بارهيل
في اللغة الإنجليزية ، “مقياس الحرارة” ، وتستخدم هذه الأداة لقياس شدة الإشعاع المباشر من الشمس ، وتتكون من عمود من الحرارة ، يعمل كمستشعر للقياس ، يتم قياسه بالطول. يوضع في أنبوب. في نسبة قطر 1 إلى 10 مما يؤدي إلى زاوية رؤية 5.7 درجة. الأنبوب أسود اللون ومثبت على قاعدة متحركة ، وذلك لتسهيل توجيهه مباشرة نحو قرص الشمس.
توزيع الإشعاع الشمسي في مناطق مختلفة من العالم
نريد أن نعرف ما هو الإشعاع الشمسي في أماكن مختلفة من العالم ، وهل هو حقًا أكثر الأماكن سخونة التي تتميز بكثافة الإشعاع الشمسي؟
النظام الشمسي في الدول العربية
يرغب الكثير منا نحن العرب في معرفة ما هو الإشعاع الشمسي في بلادنا العربية ، لأنه يتميز بكونه من أكثر الأماكن حرارة على سطح الأرض ، فهو شديد السطوع نهارًا ، بحيث تزداد كمية الإشعاع الشمسي. الحرارة التي تتعرض لها هذه البلدان ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وزيادة في التصحر يمكن أيضًا استخدامها لزيادة الاعتماد على الطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة بدلاً من استخدام الوسائل التقليدية.
توزيع الإشعاع فوق قارة إفريقيا
تعد قارة إفريقيا من أعلى القارات في العالم من حيث درجة الإشعاع الشمسي ، وهو ما يفسر الارتفاع المرتفع في درجات الحرارة خلال معظم الفترات على مدار العام ، على الرغم من انخفاض الإشعاع الشمسي في وسط وجنوب القارة. ، ولكن القارة هي واحدة من أعلى الأماكن التي يسقط فيها الإشعاع على مستوى العالم.
توزيع الإشعاع في آسيا
تختلف شدة ضوء الشمس على مستوى القارة الآسيوية ، إذا زادت شدة الإشعاع الشمسي على الجانب الغربي ، خاصة في الدول العربية في آسيا وأجزاء كبيرة من الدول الأخرى في الغرب ، مثل إيران وباكستان ، وحتى في مناطق واسعة . جدا. ولايتي الصين ومنغوليا ، لكن شدة التوهج تتناقص في بقية المنطقة ، خاصة عندما يتحرك المرء شرقًا وشمالًا.
يمكنك أن تجد على موقعنا: ما هي أكبر الكواكب في المجموعة الشمسية
توزيع الإشعاع في قارة أوروبا
درجة الإشعاع الشمسي منخفضة جدًا في معظم أنحاء القارة الأوروبية القديمة ، باستثناء بعض الدول في الجنوب مثل قبرص وتركيا وأجزاء من شبه الجزيرة الأيبيرية ، والتي تشمل إسبانيا والبرتغال وجبل طارق. السطوع هو الأدنى في العالم ، وتنخفض درجة السطوع مع تقدمنا. الشمال باتجاه القطب الشمالي.
في قارة أمريكا الجنوبية
تشبه قارة أمريكا الجنوبية قارة إفريقيا في درجة متزايدة من الإشعاع الشمسي على جميع أجزائها تقريبًا ، إذا تركنا الجزء الصغير في جنوب تشيلي ، والذي لا يتمتع بنفس درجة الإشعاع الشمسي مثل باقي القارة. نظرا لقربها من القطب الجنوبي المتجمدة .. بسبب والساحل الغربي للقارة هو أعلى نقطة. لمعان الشمس في القارة من بين أعلى المعدلات في العالم.
في أمريكا الشمالية والوسطى
تختلف درجة السطوع عبر القارة ، بين شدة الإشعاع في بعض المناطق وعدم وجوده في العديد من المناطق الأخرى. على جزء كبير من المكسيك وجزء كبير من الغرب الأمريكي ، تزداد درجة السطوع بسرعة بينما تنخفض. أقل بكثير في الأجزاء الشرقية والشمال ، وكذلك في بلدان أمريكا الوسطى حيث يسقط عادةً الإشعاع الشمسي العالي.
يمكنك البحث في موقعنا: البحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها
قارة أوقيانوسيا
ما يسميه كثير من الناس عن طريق الخطأ قارة أستراليا ، حيث تزداد درجة الإشعاع الشمسي عبر القارة ، والتي تعكس بدورها الزيادات الكبيرة في درجات الحرارة في جميع أركانها المختلفة ، هي واحدة من أكثر الأماكن سخونة في العالم.
وهي أهم المعلومات عن الإشعاع الشمسي وطرق قياسه وتوزيعاته المختلفة على سطح الأرض ، وأهم العوامل التي تؤثر على شدته وشعورنا به.