Radiació solar
La radiació solar és el conjunt de radiacions electromagnètiques emeses pel Sol. El Sol és una estrela la superfície de la qual es troba a una temperatura mija de 5778 K (5505 °C) i en l'interior del qual tenen lloc una série de reaccions de fusió nuclear que produïxen una pèrdua de massa que es transforma en energia. Esta energia lliberada del Sol es transmet a l'exterior per mig de la radiació solar. La superfície del Sol es comporta pràcticament com un cos negre, el qual emet energia seguint la llei de Planck a la temperatura ya citada. La radiació solar es distribuïx des del infrarrojo fins al ultravioleta.[1] No tota la radiació alcança la superfície de la Terra, perque les ones ultravioletas més curtes són absorbides pels gasés de l'atmòsfera. La magnitut que medix la radiació solar que aplega a la Terra és l'irradiancia, que medix la potència que per unitat de superfície alcança a la Terra. La seua unitat és el W/m².
Distribució espectral de la radiació solar
[editar | editar còdic]Aplicant la llei de Planck al Sol, la temperatura superficial del qual és d'aproximadament 6000 K, s'obté que el 99 % de la radiació emesa es troba entre les llongituts d'ona de 0,15 ___MATH_0___ i 4 ___MATH_1___. Açò implica que la major part de la radiació solar pertany a les regions del ultravioleta, visible i infrarroja del espectre electromagnètic.[1] La llum visible s'estén aproximadament entre 380 nm i 830 nm.
l'atmòsfera terrestre actua com un filtre que bloqueja part d'esta radiació. Per eixemple, les llongituts d'ona inferiors a 0,29 ___MATH_2___ són fortament absorbides pel ozon i l'oxigen, la qual cosa impedix que la radiació ultravioleta més energètica —i potencialment perillosa per a la salut— alcance la superfície. En canvi, la radiació visible i la infrarroja propenca i mija sí conseguixen travessar l'atmòsfera, contribuint al calfament terrestre per mig de l'excitació vibracional de les molècules dels objectes.
L'atmòsfera és opaca a la radiació infrarroja en llongituts d'ona superiors a 24 ___MATH_3___, lo que no afecta a la radiació solar (que es troba per baix d'eixe llindar), pero sí a la radiació emesa per la Terra, que pot alcançar fins a 40 ___MATH_4___. Esta és absorbida en gran mida per gasos atmosfèrics, donant lloc al fenomen conegut com efecte hivernàcul.
El màxim d'emissió solar, segons la llei de desplaçament de Wien, ocorre al voltant dels 0,475 ___MATH_5___. Aplicant dita llei:
No obstant, l'espectre solar real diferix del d'un cos negre ideal, especialment en el ranc ultravioleta. En el infrarrojo, la radiació solar s'assembla a la d'un cos negre a 5779 K, mentres que en el visible s'aproxima als 6090 K. Estes diferències indiquen que la radiació s'origina en distintes capes solars, cada una en temperatures característiques.
Efectes de la radiació solar sobre els gasos atmosfèrics
[editar | editar còdic]L'atmòsfera és diatérmana, és dir, que no és calfada directament per la radiació solar, sino de manera indirecta a través de la reflexió de dita radiació en el sol i en la superfície de mars i oceans.
- Els fotons segons la seua energia o llongitut d'ona són capaces de:
- Fotoionizar la capa externa d'electrons d'un àtom (requerix una llongitut d'ona de 0,1 ___MATH_6___).
- Excitar electrons d'un àtom a una capa superior (requerix llongituts d'ona d'entre 0,1 ___MATH_7___ i 1 ___MATH_8___).
- Disociar una molècula (requerix llongituts d'ona d'entre 0,1 ___MATH_9___ i 1 ___MATH_10___).
- Fer vibrar una molècula (requerix llongituts d'ona d'entre 1 ___MATH_11___ i 50 ___MATH_12___).
- Fer rotar una molècula (requerix llongituts d'ona majors que 50 ___MATH_13___).
L'energia solar té llongituts d'ona d'entre 0,15 ___MATH_14___ i 4 ___MATH_15___, per lo que pot ionizar un àtom, excitar electrons, disociar una molècula o fer-la vibrar.
L'energia tèrmica de la Terra (radiació infrarroja) 3 ___MATH_16___ a 80 ___MATH_17___, per lo que solament pot fer vibrar o rotar molècules, és dir, calfar l'atmòsfera.
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Radiación solar» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.