O sol desempenha um papel importante para nós na Terra. Ele fornece ao planeta e a tudo nele fatores importantes, como luz e calor. Mas o que é a radiação solar, o espectro da luz solar, como tudo isso nos afeta e o clima global como um todo?
O que é radiação solar?
Pensamentos ruins geralmente vêm à mente quando você pensa na palavra "radiação". Mas a radiação solar é realmente uma coisa muito boa - é a luz do sol! Todo ser vivo na Terra depende dele. É necessário para a sobrevivência, aquece o planeta, fornece alimento para as plantas.
A radiação solar é toda a luz e energia que vem do sol, e há muitas formas diferentes dela. No espectro eletromagnético, distinguem-se diferentes tipos de ondas de luz emitidas pelo sol. Elas são como as ondas que você vê no oceano: elas se movem para cima e para baixo e de um lugar para outro. O espectro de estudo solar pode ter diferentes intensidades. Distinguirradiação ultravioleta, visível e infravermelha.
Luz é energia em movimento
O espectro da radiação solar se assemelha figurativamente a um teclado de piano. Uma extremidade tem notas baixas, enquanto a outra extremidade tem notas altas. O mesmo se aplica ao espectro eletromagnético. Uma extremidade tem baixas frequências e a outra extremidade tem altas frequências. As ondas de baixa frequência são longas por um determinado período de tempo. São coisas como radar, televisão e ondas de rádio. As radiações de alta frequência são ondas de alta energia com um comprimento de onda curto. Isso significa que o próprio comprimento de onda é muito curto para um determinado período de tempo. São, por exemplo, raios gama, raios X e raios ultravioleta.
Você pode pensar assim: ondas de baixa frequência são como subir uma colina com uma subida gradual, enquanto ondas de alta frequência são como subir rapidamente uma colina íngreme e quase vertical. A altura de cada colina é a mesma. A frequência de uma onda eletromagnética determina quanta energia ela transporta. Ondas eletromagnéticas que são mais longas e, portanto, frequências mais baixas carregam muito menos energia do que aquelas com comprimentos de onda mais curtos e frequências mais altas.
É por isso que os raios X e a radiação ultravioleta podem ser perigosos. Eles carregam tanta energia que, se entrarem em seu corpo, podem danificar as células e causar problemas como câncer e alterações no DNA. Coisas como ondas de rádio e infravermelho, que carregam muito menos energia, não têm nenhum efeitonós nenhuma influência. Isso é bom, porque você certamente não quer se colocar em risco simplesmente ligando o estéreo.
A luz visível, que nós e outros animais podemos ver com nossos olhos, está localizada quase no meio do espectro. Não vemos outras ondas, mas isso não significa que elas não estejam lá. Na verdade, os insetos podem ver a luz ultravioleta, mas não a nossa luz visível. As flores parecem muito diferentes para eles do que para nós, e isso os ajuda a saber quais plantas visitar e quais ficar longe.
Fonte de toda energia
Consideramos a luz do sol como certa, mas não precisa ser assim, porque, na verdade, toda a energia da Terra depende dessa grande e brilhante estrela no centro do nosso sistema solar. E enquanto estamos nela, também devemos agradecer à nossa atmosfera, porque ela absorve parte da radiação antes de chegar até nós. É um equilíbrio importante: muita luz solar e a Terra esquenta, muito pouco e ela começa a congelar.
Atravessando a atmosfera, o espectro da radiação solar próximo à superfície da Terra fornece energia em diferentes formas. Primeiro, vamos ver as várias maneiras de transferi-lo:
- Condutividade (condução) é quando a energia é transferida do contato direto. Quando você queima sua mão com uma frigideira quente porque esqueceu de colocar uma luva de forno, isso é condução. A panela transfere calor para a sua mão através do contato direto. Além disso, quando seus pés tocam os azulejos frios do banheiro pela manhã, eles transferem calor para o chão por contato direto -condutividade em ação.
- Dissipação é quando a energia é transferida através de correntes em um fluido. Também pode ser gás, mas o processo é o mesmo. Quando o líquido é aquecido, as moléculas ficam excitadas, dispersas e menos densas, então tendem a subir. À medida que esfriam, caem novamente, criando um caminho de corrente celular.
- Radiação (radiação) é quando a energia é transmitida na forma de ondas eletromagnéticas. Pense em como é bom sentar-se ao lado de uma fogueira e sentir o calor de boas-vindas irradiando dela para você - isso é radiação. Ondas de rádio, ondas de luz e calor podem viajar de um lugar para outro sem a ajuda de nenhum material.
Espectros básicos de radiação solar
O sol tem uma radiação diferente: de raios-x a ondas de rádio. A energia solar é luz e calor. Sua composição:
- 6-7% de luz UV,
- cerca de 42% da luz visível,
- 51% NIR.
Recebemos energia solar a uma intensidade de 1 quilowatt por metro quadrado ao nível do mar durante muitas horas por dia. Cerca de metade da radiação está na parte visível de comprimento de onda curto do espectro eletromagnético. A outra metade está no infravermelho próximo e um pouco no ultravioleta.
radiação UV
É a radiação ultravioleta no espectro solar que possui uma intensidade maior que as demais: até 300-400 nm. A porção desta radiação que não é absorvida pela atmosferaproduz queimaduras solares ou queimaduras solares em pessoas que estiveram expostas ao sol por longos períodos de tempo. A radiação UV na luz solar tem efeitos positivos e negativos para a saúde. É uma importante fonte de vitamina D.
Radiação visível
A radiação visível no espectro solar tem uma intensidade média. Estimativas quantitativas do fluxo e variações em sua distribuição espectral nas faixas do visível e infravermelho próximo do espectro eletromagnético são de grande interesse no estudo de impactos solar-terrestre. A faixa de 380 a 780 nm é visível a olho nu.
A razão é que a maior parte da energia da radiação solar está concentrada nesta faixa e determina o equilíbrio térmico da atmosfera terrestre. A luz solar é um fator chave no processo de fotossíntese, que é usado por plantas e outros organismos autotróficos para converter energia luminosa em energia química que pode ser usada como combustível para o corpo.
Radiação infravermelha
O espectro infravermelho, que vai de 700nm a 1.000.000nm (1mm), contém uma parte importante da radiação eletromagnética que atinge a Terra. A radiação infravermelha no espectro solar tem três tipos de intensidade. Os cientistas dividem esse intervalo em 3 tipos com base no comprimento de onda:
- A: 700-1400 nm.
- B: 1400-3000 nm.
- C: 3000-1mm.
Conclusão
Muitosanimais (incluindo humanos) têm uma sensibilidade na faixa de cerca de 400-700 nm, e o espectro de visão de cores utilizável em humanos, por exemplo, é de cerca de 450-650 nm. Além dos efeitos que ocorrem ao pôr do sol e ao nascer do sol, a composição espectral muda principalmente em relação à forma como a luz do sol atinge o solo diretamente.
A cada duas semanas, o Sol fornece ao nosso planeta energia suficiente para o ano inteiro. Nesse sentido, a radiação solar é cada vez mais considerada uma fonte alternativa de energia.
