قياس توزيع الاشعاع الشمسي

 قياس توزيع الاشعاع الشمسي

قياس وتوزيع الإشعاع الشمسي 

المصطلحات الهامة

الإشعاع الشمسي: هو مقدار الإشعاع الشمسي الساقط على منطقة معينة قادرة على توليد طاقة كهربائية. تؤثر الأرض فقط على جزء من ملياري جزء من ضوء الشمس ، تقدر بنحو 130 ميغاواط لكل متر مربع من سطح الشمس. 

 القمر الصناعي: هو جهاز من صنع الإنسان يدور في الفضاء الخارجي حول الأرض أو حول كوكب آخر ، ويقوم بالعديد من الأنشطة مثل الاتصال والاختبار والاكتشاف. (بيروت لبنان , قاموس المورد, البعلبكي )

الألبيدو الأرضي : هي قدرة جسم ما على عكس الضوء الساقط عليه من مصدر ضوئي كالشمس.

أنواع الأشعة الشمسية

يلاحظ العلماء ثلاثة أنواع من الأشعة التي تتكون منها أشعة الشمس ، وهي:

الأشعة غير المرئية أو الأشعة تحت الحمراء غير المرئية وتقدر نسبتها بحوالي (50٪) من إجمالي الإشعاع الشمسي ، وأطوالها الموجية من (0.75-4. 0) ميكرون (1/1000 من المليمتر) دور مهم في النشاط كله. 

إن ما يسمى بأشعة الضوء تكون مرئية وهي في الواقع غير مرئية ، بحيث تدخل أشعة الشمس مع ما يسمى بالضوء المرئي ، على سبيل المثال ، الفضاء الكوني دون رؤيتها ، لكنها تضيء المادة الشفافة المتوسطة التي تتواجد فيها. كيف يتشتت الغلاف الجوي لدينا أو ينعكس منه كسطح القمر والمتناثر أو المتناثر هو سر الإضاءة. تقدر نسبة الأشعة الضوئية بـ 37٪ من إجمالي الإشعاع الشمسي ، ويتراوح طول موجاتها من (0.40ـ 0.74) ميكرون، وتزداد قوة الأشعة الضوئية على سطح الأرض في وقت الظهيرة أثناء النهار في فصل الصيف.

الأشعة فوق البنفسجية التي تسمى أيضًا (الأشعة الأساسية) غير مرئية ، وتقدر نسبتها بنحو (13٪) من إجمالي الإشعاع الشمسي ، ويختلف طولها الموجي: من (0.17-0.40) ميكرومتر.

 

فوائد	أضرار
نمو الكائنات الحية	سرطان الجلد
علاج الأمراض مثل الكساح والسل	وانفصال شبكة العين

مميزات الإشعاع الشمسي

1. المناطق التي يغلب عليها البرودة معظم أوقات السنة هو تدفئة الهواء داخل البيت المحمي مما يقلل من الطاقة المستهلكة في عملية التدفئة لأن البيت المحمي هو في الأساس مجمع للإشعاع الشمسي. لذا يفضل في المناطق الباردة استخدام أغطية ذات نفاذية عالية لأشعة الشمس ونفاذية منخفضة للأشعة تحت الحمراء لغرض حفظ البيت المحمي دافئ أثناء الليل. (الشيخ، أحمد، الأرصاد الجوية، ص33-46)

1. بالنسبة للمناطق الصحراوية التي تتميز بارتفاع درجات الحرارة وانخفاض الرطوبة النسبية مع صيف طويل وكميات كبيرة من الطاقة الشمسية طوال العام.

1. يمكن استخدام الإشعاع الشمسي كطاقة تشغيلية. (شحادة، نعمان، علم المناخ المعاصر، ص41)

1. الإشعاع الشمسي يمكن تطبيقه على نطاق واسع لأنها وفيرة وتمكن الوصول اليها والإشعاع الشمسي ينتشر ويكسب الأرض بسرعة لأنه يكمل مصادر الطاقة غير المتجددة. (شحادة، نعمان، علم المناخ المعاصر، ص44)

أجهزة قياس الإشعاع الشمسي

 يدخل ضوء الشمس إلى الجهاز من خلال نافذة ويتم توجيه الشعاع إلى جهاز حراري في الجهاز ، والذي يحول الحرارة إلى إشارة كهربائية يمكن تسجيلها. يتم تحويل إشارة الجهد بواسطة صيغة لقياس القدرة بالواط لكل متر مربع.

 أدوات القياس هي:

•  ترمومتر النهاية العظمى للإشعاع الشمسي : يستخدم مقياس الحرارة هذا لقياس أقصى طرف حراري مشتق من ضوء الشمس في ضوء النهار. 

: يقيس هذا الجهاز تأثير الإشعاع الشمسي على الأجسام المظلمة والخفيفة. 

: يسمى الجهاز المسجل الشمسي لقياس مقدار الوقت الذي تشرق فيه الشمس. الجهاز مركب من الاجزاء.

قياس الإشعاع الشمسي

يتم تقدير ظاهرة الإشعاع الشمسي أو الإشعاع الشمسي حسب مدة ظهور الشمس وتعتمد على طول اليوم والوقت. يراقب ضباط الأرصاد ساعات شروق الشمس وغروبها. يساعد الفارق الزمني بين الوقتين في تقدير مدة التعرض أو التعرض للشمس. 

يقيس علماء الأرصاد مدة الإشعاع الشمسي بضوء الشمس. إنها كرة زجاجية يتم إدخال ورق خاص فيها. يتغير لون الورقة بسبب تركيز ضوء الشمس على الكرة ، لأنها بنية داكنة ولكنها صفراء باهتة. 

يساعد الجزء الذي تغير اللون في تحديد مدة الإشعاع. لا يجب وضع الجهاز بالقرب من أي شيء يحجب أشعة الشمس. 

التوزيع الجغرافي للإشعاع الشمسي

أن يكون إجمالي كمية الطاقة التي تتلقاها الأرض وغلافها الجوي سنويًا مساويًا للكمية التي تعود بها إلى الفضاء ، وأن هذا التوازن يجعل الأرض موازنة حرارية مستقرة من عام إلى آخر

ومع ذلك ، فإن هذا التوازن لا يعني أن جميع أجزاء الأرض أو كل أيام السنة متساوية من حيث كسب أو فقدان الشمس.

 لأن هذا التوزيع الإشعاعي يختلف من مكان إلى آخر ومن موسم إلى آخر حيث أنه يتأثر بعدة عوامل:

1.  الاختلاف في الالبيدو الأرضي من مكان إلى مكان ومن وقت لآخر. 
2.  الفرق في المسافة بين الأرض والشمس في الصيف عنها في الشتاء. 
3.  اختلاف طول النهار والليل باختلاف العروض وفي المواسم. 
4.  اختلاف الزاوية التي تسقط بها أشعة الشمس على الأرض.