يقصد بالاشعاع الشمسي

كتابة حسام - تاريخ الكتابة: 23 فبراير 2021 , 08:02 - آخر تحديث : 23 فبراير 2021 , 08:02
يقصد بالاشعاع الشمسي

يقصد بالاشعاع الشمسي ؟، حيث تعتبر الشمس هي مصدر الطاقة الأساسي والضوء لكوكب الأرض، وإن الأشعة الصادرة من هذا النجم هي سبب رئيسي للحياة على الأرض، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الإشعاع الشمسي، كما وسنوضح كافة المعلومات المتعلقة بهذا الموضوع.

يقصد بالاشعاع الشمسي

يقصد بالإشعاع الشمسي (بالإنجليزية: Solar Irradiance)، بأنه كمية الأشعة الشمسية الساقطة على مساحة معينة والقادرة على توليد الطاقة، ويعتبر المصدر الأساسي للطاقة على الأرض هو الطاقة المشعة من الشمس، حيث يصل الضوء الشمسي ذو الأطوال الموجية المختلفة إلى أجزاء مختلفة من الغلاف الجوي للأرض، وعلى سبيل المثال يصل الضوء المرئي والإشعاع تحت الأحمر إلى السطح، مما يؤدي إلى تدفئة السطح ورفع درجة حرارته، كما ويتم إمتصاص الأشعة فوق البنفسجية في الأطوال الموجية UV-A و B و C على إرتفاعات عالية، حيث يمتص الغلاف الجوي فوق 95 كيلومتر الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية الشديدة والخطيرة.

في الواقع يتغير كل جزء من الإشعاع الشمسي خلال الدورة الشمسية التي تبلغ 11 عاماً، حيث يصبح الإشعاع أكثر إشراقاً من المتوسط ​​عند الحد الأقصى للطاقة الشمسية، ويصبح الإشعاع باهتاً عند الحد الأدنى من الطاقة الشمسية، كما ويتغير كل طول موجي للإشعاع أيضاً مع دوران الشمس وأثناء التوهجات الشمسية التي تحدث، وإن التغييرات التي تظهر على الأرض تختلف عن تلك الموجودة على الكواكب الأخرى، حيث تعتمد هذه التغيرات في الإشعاع الشمسي على عدة عوامل منها بعد الكوكب عن الشمس.[1]

شاهد ايضاً: كيف تؤثر زاوية ميل اشعة الشمس في درجات الحرارة

أنواع قياس الإشعاع الشمسي

يتم إصدار الطاقة من الشمس على هيئة فوتونات وجزيئات نشطة ومجالات مغناطيسية، ولكل نوع منها تأثير قابل للقياس على الأرض أو الفضاء القريب من الأرض، حيث تتحرك الفوتونات الضوئية في خط مستقيم من الشمس إلى الأرض، أما باقي أنواع الطاقة تتبع مساراً متعرجاً عبر الغلاف الجوي للشمس، والغلاف المغناطيسي للأرض، من أجل الوصول إلى الغلاف الجوي للأرض، ولذلك يمكن القول أن هناك عدة أنواع قياس للإشعاع الشمسي، وهي كالأتي:[2]

  • إجمالي الإشعاع الشمسي (بالإنجليزية: Total Solar Irradiance): هو مقياس للطاقة الشمسية على جميع الأطوال الموجية لكل وحدة مساحة واقعة على الغلاف الجوي العلوي للأرض، حيث يتم قياسه بشكل عمودي على ضوء الشمس الوارد، ويرمز لهذا النوع من القياس بالرمز TSI.
  • الإشعاع الطبيعي المباشر (بالإنجليزية: Direct Normal Irradiance): حيث يتم قياس الإشعاع العادي المباشر على سطح الأرض في موقع معين لمساحة محددة، وإن هذا القياس يستثني الإشعاع الشمسي المنتشر، ويرمز لهذا النوع من القياس بالرمز DNI.
  • الإشعاع الأفقي المنتشر (بالإنجليزية: Diffuse Horizontal Irradiance): هو الإشعاع الوارد على سطح الأرض من الضوء المنتشر في الغلاف الجوي، ويتم قياسه على سطح أفقي بحيث يأتي الإشعاع من جميع النقاط في السماء، ويرمز لهذا النوع من القياس بالرمز DHI.
  • الإشعاع الأفقي العالمي (بالإنجليزية: Global Horizontal Irradiance): هو إجمالي إشعاع الشمس على السطح الأفقي على الأرض، وهو يساوي مجموع الإشعاع الطبيعي المباشر، ويرمز لهذا النوع من القياس بالرمز GHI.
  • الإشعاع المائل العالمي (بالإنجليزية: Global Tilted Irradiance): هو الإشعاع العالمي الوارد على سطح الأرض بشكل مائل، بحيث يصنع زاوية مع الأفق، ويرمز لهذا النوع من القياس بالرمز GTI.
  • الإشعاع الطبيعي العالمي (بالإنجليزية: Global Normal Irradiance): هو إجمالي الإشعاع الصادر من الشمس على سطح الأرض في موقع معين، ويرمز لهذا النوع من القياس بالرمز GNI.

شاهد ايضاً: ادوات تحول اشعة الشمس الى طاقه كهربائيه

العوامل المؤثرة على كمية الإشعاع الشمسي

يتكون معظم الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض من الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء، كما وتصل كمية صغيرة فقط من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض، وتعتمد كمية وكثافة الإشعاع الشمسي الذي يتلقاها موقع أو جسم مائي على مجموعة متنوعة من العوامل، وتشمل هذه العوامل ما يلي:[3]

  • بعد المنطقة عن خط العرض.
  • الوقت خلال اليوم الواحد.
  • الغطاء السحابي فوق المنطقة
  • إرتفاع المنطقة فوق سطح البحر.
  • الموسم في المنطقة سواء كان صيف أم شتاء.

في الواقع لا تصل كل الإشعاعات المنبعثة من الشمس إلى سطح الأرض، حيث يُمتص الكثير من هذا الإشعاع أو ينعكس أو يتناثر في الغلاف الجوي.

وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا ماذا يقصد بالاشعاع الشمسي، كما ووضحنا بالتفصيل كيف يصل هذا الإشعاع إلى سطح الأرض، وذكرنا جميع أنواع قياس الإشعاعات الشمسية، بالإضافة إلى تحديد كافة العوامل التي تؤثر على كثافة الإشعاع الشمسي في المناطق المختلفة على سطح الأرض.

المراجع

  1. ^ nasa.gov , Solar Irradiance , 22/2/2021
  2. ^ sciencedirect.com , Solar Irradiation , 22/2/2021
  3. ^ fondriest.com , Solar Radiation & Photosynthetically Active Radiation , 22/2/2021
201 مشاهدة