Bức xạ mặt trời: Các loại, tính chất và định nghĩa

Bức xạ mặt trời: loại, tính chất và định nghĩa
Định nghĩa bức xạ mặt trời: đó là năng lượng do Mặt trời phát ra trong không gian liên hành tinh.

Khi nói về lượng năng lượng mặt trời chạm tới bề mặt hành tinh của chúng ta, chúng ta sử dụng các khái niệm về bức xạ và bức xạ.Bức xạ mặt trời là năng lượng nhận được trên một đơn vị diện tích (J/m2), công suất nhận được trong một thời gian nhất định.Tương tự như vậy, bức xạ mặt trời là năng lượng nhận được ngay lập tức – nó được biểu thị bằng watt trên mét vuông (W/m2)

Phản ứng tổng hợp hạt nhân diễn ra trong hạt nhân mặt trời và là nguồn năng lượng của Mặt trời.Bức xạ hạt nhân tạo ra bức xạ điện từ ở nhiều tần số hoặc bước sóng khác nhau.Bức xạ điện từ lan truyền trong không gian với tốc độ ánh sáng (299.792 km/s).
Công bố bức xạ mặt trời: Hành trình tìm hiểu các loại và ý nghĩa của bức xạ mặt trời
Giá trị số ít là hằng số mặt trời;Hằng số mặt trời là lượng bức xạ nhận được tức thời trên một đơn vị diện tích ở phần bên ngoài của bầu khí quyển trái đất trong mặt phẳng vuông góc với các tia mặt trời.Trung bình, giá trị của hằng số mặt trời là 1,366 W / m2.

Các loại bức xạ mặt trời
Bức xạ mặt trời gồm các loại bức xạ sau:

Tia hồng ngoại (IR): Bức xạ hồng ngoại cung cấp nhiệt và chiếm 49% bức xạ mặt trời.
Tia nhìn thấy được (VI): chiếm 43% bức xạ và cung cấp ánh sáng.
Tia cực tím (bức xạ UV): chiếm 7%.
Các loại tia khác: chiếm khoảng 1% tổng số.
Các loại tia cực tím
Ngược lại, tia cực tím (UV) được chia thành ba loại:

Tia cực tím A hoặc UVA: Chúng dễ dàng xuyên qua bầu khí quyển, chạm tới toàn bộ bề mặt trái đất.
Tia cực tím B hoặc UVB: Bước sóng ngắn.Có khó khăn hơn khi đi qua bầu khí quyển.Kết quả là chúng đến vùng xích đạo nhanh hơn ở vĩ độ cao.
Tia cực tím C hoặc UVC: Bước sóng ngắn.Chúng không đi qua bầu khí quyển.Thay vào đó, tầng ozone hấp thụ chúng.
Tính chất của bức xạ mặt trời
Tổng bức xạ mặt trời được phân bố trong một phổ rộng có biên độ không đồng nhất với hình dạng điển hình của một chiếc chuông, giống như phổ phổ của vật thể đen mà nguồn mặt trời được mô hình hóa.Do đó, nó không tập trung vào một tần số duy nhất.

Cực đại bức xạ tập trung ở dải bức xạ hoặc ánh sáng khả kiến ​​với cực đại ở bước sóng 500 nm bên ngoài bầu khí quyển Trái đất, tương ứng với màu lục lam.

Theo định luật Wien, dải bức xạ quang hợp hoạt động dao động trong khoảng từ 400 đến 700 nm, tương ứng với bức xạ khả kiến ​​và tương đương với 41% tổng bức xạ.Trong bức xạ hoạt động quang hợp, có các dải con có bức xạ:

xanh tím (400-490 nm)
màu xanh lá cây (490-560nm)
màu vàng (560-590nm)
cam-đỏ (590-700 nm)
Khi xuyên qua bầu khí quyển, bức xạ mặt trời bị phản xạ, khúc xạ, hấp thụ và khuếch tán bởi các loại khí trong khí quyển ở một mức độ khác nhau dưới dạng hàm của tần số.

Bầu khí quyển của Trái đất hoạt động như một bộ lọc.Phần bên ngoài của khí quyển hấp thụ một phần bức xạ, phản xạ phần còn lại trực tiếp vào không gian bên ngoài.Các yếu tố khác hoạt động như một bộ lọc là carbon dioxide, mây và hơi nước, đôi khi chuyển thành bức xạ khuếch tán.

Chúng ta phải nhớ rằng bức xạ mặt trời không giống nhau ở mọi nơi.Ví dụ, các vùng nhiệt đới nhận được nhiều bức xạ mặt trời nhất vì các tia của Mặt trời gần như vuông góc với bề mặt Trái đất.

Tại sao bức xạ mặt trời lại cần thiết?
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng chính và do đó là động cơ thúc đẩy môi trường của chúng ta.Năng lượng mặt trời mà chúng ta nhận được thông qua bức xạ mặt trời chịu trách nhiệm trực tiếp hoặc gián tiếp cho các khía cạnh quan trọng đối với các quá trình sinh học như quang hợp, duy trì nhiệt độ không khí của hành tinh tương thích với sự sống hoặc gió.

Năng lượng mặt trời toàn cầu chạm tới bề mặt trái đất lớn hơn 10.000 lần so với năng lượng hiện đang được toàn nhân loại tiêu thụ.

Bức xạ mặt trời ảnh hưởng đến sức khỏe như thế nào?
Bức xạ tia cực tím có thể có nhiều tác động khác nhau lên da người tùy thuộc vào cường độ và độ dài sóng của nó.

Bức xạ UVA có thể gây lão hóa da sớm và ung thư da.Nó cũng có thể gây ra các vấn đề về mắt và hệ miễn dịch.

Bức xạ UVB gây cháy nắng, làm sạm da, làm dày lớp ngoài của da, u ác tính và các loại ung thư da khác.Nó cũng có thể gây ra các vấn đề về mắt và hệ miễn dịch.

Tầng ozone ngăn cản hầu hết bức xạ UVC đến Trái đất.Trong lĩnh vực y tế, bức xạ UVC cũng có thể đến từ một số loại đèn hoặc chùm tia laze và được sử dụng để tiêu diệt vi trùng hoặc giúp chữa lành vết thương.Nó cũng được sử dụng để điều trị một số tình trạng da nhất định như bệnh vẩy nến, bệnh bạch biến và các nốt sần trên da gây ra ung thư hạch tế bào T ở da.

Tác giả: Oriol Planas – Kỹ sư kỹ thuật công nghiệp