من فضلكم هل من مساعدة

[سحر الكلمات]

سلااااااااااااام اخواني اريد دروس عن الاشعة محتاجتها ضروري

[عَتْمَـہとか]

آسفة لا أملكهآآ .. ولم نصل بعد لهذه الدروس

[أبوعرب]

لا يخفى على أحد ما للطاقة الشمسية الإشعاعية من أهمية عظيمة مباشرة
وغير مباشرة في مختلف العمليات الحيوية والفيزيائية المولدة لكافة أنواع الحياة
على سطح الأرض والعمليات التي تحافظ على استمرارها. ولولاها لتجمد سطح
الأرض وانعدمت الحياة عليه وأصبح كوكبًا باردًَا ميتًا.
يتشكل المناخ من ثلاثة مجموعات من العوامل:
العوامل الكونية:الشمس وتغير النشاط الشمسي
العوامل الكوكبية: توزيع الطاقة حسب حركة الأرض، وكرويتها، وحسب حالة
وديناميكية الغلاف الجوي.
العوامل الجغرافية : الأراضي ، علاقة الغلاف الجوي والمحيطات، التظاريس،
الغطاء النباتي،البراكينن النشاط البشري.
1 العوامل الكونية : الشمس وتغير النشاط الشمسي: -1
تعد الشمس بحق المصدر الوحيد للطاقة الحرارية الواصلة إلى سطح
الأرض. ولا شك في أن النجوم والقمر والكواكب الأخرى تطلق طاقة حرارية
إشعاعية, وكذلك تفعل الأرض, إذ تنطلق طاقة حرارية من باطنها تعرف
ولكن أشكال هذه الطاقة جميعها ضئيلة ،( géothermique ) بالحرارة الأرضية
جدًا ومهملة تمامًا إذا ما وازّناها بما يصل سطح الأرض من طاقة شمسية
إشعاعية.
تعتمد كل الآليات الطبيعية لنظام مندمج من "الأرض و المحيطات و الغلاف
الجوي" على الطاقة الشمسية كما تستمد طاقتهما من الشمس مصدرهما الوحيد
2
بنسبة 97.97 من الطاقة. وتنقل من الشمس نحو كوكبنا في شكل اشعاع
كهرومغناطيسي.
ويقارن كوكب الشمس بالمفاعل النووي الضخم الذي تجري بداخله تحولات
°C156 × الهيدروجين الى هيليوم تحت ضغط هائل وحرارة شديدة تقدر ب 10
وتتم هذه العملية عن طريق الإنصهار النووي والحراري الذي يحول الكتلة الى
A. Einstein ( طاقة حسب المعادلة المشهورة للعالم أنشتاين ( 1905
وعمر نشاط الشمس حوالي 5 ملايير سنة , وقد يدوم هذا النشاط 5 E=mc2
ملايير سنة أخرى.
-1 الخصائص الفيزيائية للإشعاع الشمسي
% تعتبر الشمس المحرك الرئيسي للنظام المناخي. وهي مصدر 97.97
من الطاقة لكل انواع للكانات الحية فوق صطح الأرض. و تتكون الشمس اساسا
من غازات ملتهبة تتألف من % 81.76 من الهيدروجين و 18.17 من
الهيليوم.وما يفسر الحرارة المرتفعة آتية من التفاعلات النووية تحدث في باطن
.( الشمس(الشكل 1
3
الشكل 1
تشع الشمس طاقتها الإشعاعية على شكل طيف واسع من أمواج مشحونة كهربائيًا
ومغناطيسيًا, تعرف بالأمواج الإشعاعية الكهرومغناطيسية ذات أطول مختلفة
وترددات متعددة, تنطلق بسرعة كبيرة قاطعة مسافة واحدة خلال واحدة زمن( 1
103 كم/ثا, وهذا ما يعادل سرعة الضوء في الثانية الواحدة. × ثانية) تعادل 300
يلتقط الغلاف الجوي والمحيطات والأرض كل هذه الطاقة التي لا تستطيع
أعيوننا إلا رؤية الضوء منها ولا نحس إلا بقسم ضئيل منها.
وتقطع الأشعة هذه المسافة فى ظرف لا يفوق 8.3 دقائق.
la constante solaire -أ- الثابتة الشمسية
وهي كمية التدفق الإجمالي للطاقة
الكهرومغناطيسية الآتية من الشمس والواصلة إلى الحدود العليا للغلا ف الغازي,
وهناك طرق عديدة قدرت بها هذه الثابتة منها الطرق الحسابية ‘ والطرق
و أجهزة أخرى تحملها pyrhéliomètre القياسية التي تعتمد علي جهاز البيريليومتر
الأقمار الصناعية المختصة في رصد الغلاف الجوى. وتقدر هذه الثابتة الشمسية
ب 1.94 حريرة \سم 2 \ الدقيقة ،ويعبر عنها أحيانا بالأنجلي فى الدقيقة .
langley/mn
-2-1 انواع الإشعاع
3 x 105 km ينتقل الإشعاع الشمسي بسرعة تقدر ب
أي 300000 كلم في الثانية وكما نعرف ان المسافة بين الأرض والشمس s-1
150 كلم , وبالتالي تأخذ 8.33 دقيقة لكي تصل الى سطح الأرض x تقدر ب 106
.(150x106/3x105)
9 -10 × ولا تلتقط الأرض الا قسما ضئيلا جدا من الإشعاع والذي يقدر ب 2
من المجموع. يتميز الإشعاع الشمسي بموجات مختلفة الأطوال تسمى بالطيف
4
الشمسي وهي تمتد من الموجات القصيرة الي الموجات الطويلة وهى عبارة عن
مركب من الموجات الكهرطيسية, وموجات الراديو, واشعة ما تحت الحمراء
والأشعة المرئية والأشعة فوق البنفسجية‘ والأشعة السينية, والأشعة جامة
بلإضافة الى كمية قليلة من الجزيئات على شكل إيلكترونات وايونات اخرى
تنطلق في بعض الأحيان من الشمس .
يقصد بطول الموجة المسافة الفاصلة بين قمتي أو قعري موجتين إشعاعيتين
متتاليين (الشكل 2 ). وتستخدم الوحدات المترية وأجوائها في قياسها:
وتستعمل الوحدات التالية (الجدول 1 ) لقياس طول الموجة:
•: 1000 من الميلمتر ويرمز اليه ب \ الميكرون يساوي 1
m• : 1000 من الميكرون و يكتب كما يلي \ الميليمكرون يساوي 1
Ǻ : 10 من الميليمكرون ورمزه التالي / قيمته 1 Angstrom الأنجستروم
:( وتختلف كمية هذا النوع من الموجات كثيرا وهي تتوزع كما يلي( الجدول 2
7 % من الأشعة ما فوق البنفسجية وتجمع 9 % من الطاقة ultra violet
الكلية
وتمثل % 41 من مجموع الطاقة. • الأشعة المرئية تبدأ من 0.4 الى 0.74
من الأشعة ما تحت infra rouge .• طول موجاتها أكبر من 0.74
الحمراء %و 50 وتتميز الأشعة التي تصدر من الأرض بطول موجة تفوق 3
عكس الأشعة الشمسية التي تعتبر من الموجات القصيرة. •
جدول 1: قياس الإشعاع الشمسي
الأنقستروم Ǻ • لميليمتر ا الميكرون mm السنتمتر cm المتر m
1010 106 103 102 1
الجدول 2 :الطيف الإشعاع الشمسي الكهرومغناطيس للشمس

[أبوعرب]

5
الوصف طول الموجة نسبة الطاقة
موجات قصيرة % 9
2 .10- 10 الى 3 - اشعاع سيني و قامة 2
0.2 ما فوق البنفسجى الى 0.4
ما تحت الأحمر 0.4 الى 0.74 موجات طويلة % 50
الضوء المرئي 0.7 الى 3.103 موجات طويلة % 41
الشكل 2
-2 المؤثرات في توزيع و إلتقاط الإشعاع الشمسيي فو ق سطح الأرض
تتأثر الطاقة الشمسية الواصلة إلى سطح الأرض بالعوامل التالية:
بعد الشمس عن الأرض ·
سمك الغلاف الغازي وزاوية سقوط الأشعة ·
اختلاف طول الليل والنهار الناتج عن حركة الأرض حول الشمس ·
وحول نفسها
أ- البعد بين الأرض والشمس
يظهر مسار الأرض فى شكل اهليلجي يشبه شكل الدائرة وتوجد الأرض على
و 146.2 مليون aphélie مسافة 152 مليون كم يوم 1 جويلية (نقطت الحضيض
.( الشكل 3 ) périhélie كم يوم 1 جانفى نقطة الأوج
6
1الاعتدال الربيعي .
2الانقلاب الصيفي : .
3الاعتدال الخريفي:
4الانقلاب الشتوي: .
5الحضيض . Aphélie :
6الأوج . Périhélie :
21 مارس
21 جوان
23 سبتمبر
22 ديسمبر
1جويلية
1جانفي
الشكل 3
إن بعد الأرض عن الشمس يختلف من فصل الى آخر وذلك لأن الأرض
تسلك مسارا اهليلجيا في دورانها حول الشمس ولوحظ ان قوة الإشعاع الواصل
إلى سطح الأرض خلال فترة الحضيض يزداد بنسبة 7 % عن فترة الأوج . و
يلاحظ في الصيف زيادة بعد الشمس عن الأرض كما تنخفض سرعة دورانها
حول الشمس.
ب- انعكاس حركة الأرض حول الشمس وحول نفسها
تدور الأرض حول الشمس فى مدة 365.25 يوما كما تدور حول نفسها
فى مدة 24 ساعة.وتتميز الأرض بظاهرة الفصول الناتجة عن ميل محور
دوران الأرض حول الإهليلج بزاوية 23 ° و 26 ' وتنعكس هذه الزاوية بتويع
غير منتظم لدرجة الحرارة و هكذا يدوم الشتاء فى نصف الكرة الشمالي بمدة 3
7
أيام اقل من الصيف وهو شتاء اقل قصوتا من شتاء النصف الجنوبي من
الأرض.
مدة الفصول بنصف الكرة الأرضية الشمالي
الفصول في نصف الكرة الشمالي المدة الحالية
الربيع 92 يوما و 19 ساعة
الصيف 93 يوما و 23 ساعة
الخريف 89 يوما و 13 ساعة
الشتاء 89 يوما
الجدول 3
وتسقط الأشعة الشمسية بزاوية عمودية عند مدار الجدي والسرطان عند
26 ' من نصفي الكرة الأرضية.وإما القسم الباقي من ° خطوط العرض 23
30 ' وعند ° الأرض فيبقى فى الظلام التام ما فوق خظي العرض 66
القطبين يدوم الليل 6اشهر. ونسمى خط العرض 66 ° و 30 ' بدائرة القطب
الشمالى أوالجنوبي.
التغير الفصلي لمدة النهار والليل
يستوي طول الليل والنهار في الإعتدالين 12 ساعة
على كل خطوط العرض وحتى على خط الاستواء
8
الشكل 4
تلتقط نصف الكرة الأرضية الشمالي يوم 21 ديسمبر، خلال الانقلاب
الشتوي (الشكل 4) نسبة أقل من الطاقة الشمسية مقارنة مع الصيف وهذا لأن
الأشعة الشمسية تعبر مسافة طويلة في الغلاف الجوي كلما ارتفعت زاوية
السقوط.
ج- سمك الغلاف الغازى وزاوية سقوط الأشعة
ان زاوية سقوط الأشعة الشمسية لها دخل فى تقدير كمية الإشعاع الواصل الى
سطح الأرض.
تبلغ كمية الإشعاع أقصاها عندما تسقط عموديا(الشكل 5) فوق الأرض، وكلما
ازداد ت زاوية سقوط الأشعة انخفضت نسبة الطاقة الواصلة للسطح. ولقد تلتقط
المناطق المدارية اكبر كمية من الطاقة مقارنة مع العروض العليا. و ان الكمية
الواصلة التي تتلقاها وحدة المساحة تبلغ حدودها القصوى إذا سقطت الأشع ة
عموديا وكلما ازدادت ميلا كلما قالت نسبة الطاقة الواصلة لنفس المساحة، لأن
شدة الميل تؤدي بالضرورة إلى اتساع المساحة التي تسخنها، ثم إل ى زيادة
سمك الطبقة الهوائية التي تعبرها قبل أن تصل إلى الأرض.
الشكل 5
9
توجد علاقة عكسية شديدة الإرتباط بين سمك طبقة الغلاف الغازى وظا هرة
loi de Bouguer : الإطفاء للأشعة حسب قانون بوقر
تنخفض نسبة الطاقة الواصلة لسطح الأرض مع زيادة سمك الغلاف الجوى
التي تعبره الأشعة. بعبارة أخرى فإن الشدة الحرارة لوحدة المساحة مناسبة
بجب زاوية سقوط الإشعاع حسب العلاقة التالية:
E’ = E.Pe
الطاقة الواصلة على مخطط عمودي فو ق سطح الأرض = E'
الطاقة الواصلة عند حدود الغلاف الجوى الأعلى = E
% معامل شفافية الغلاف الجوي يتراوح ما بين 0.3 و 0.7 = P
تؤثر ف ي كمية الإشعا ع الشمسي angle d’incidence وإما زاوية الورود
وتكتب العلاقة كما يلي: loi des sinus الواصل إلى السطح. حسب قانون الجيب
W= E' sinus i
حيث
مجموع الطاقة الواصلة الى السطح =W
زاوية سقوط الأشعة =i
إن الشدة الحرارية في وحدة المساحة مناسبة بجب زاوية سقوط الأشعة الشمسية
10 من مجموع الطاقة اذا \ و هكذا تقدر كمية الأشعة الساقطة بزاوية 60 ° ب 9
قرانها بالكمية الطاقة في حالة زاوية 90 °، وتنخفض الشدة الضوئية إلى نصف
.° الكمية عند زاوية سقوط 30
10
الميزان الإشعاعي
قوانين الإشعاع
Loi de Planck : قانون بلانك
يعتمد تدفق الطاقة المنبعثة من سطح على درجة حرارة السطح والطول
الموجة للإشعاع الطاقة. وأعرب عنها بالمعادلة التالية:
E=f (T,l)
Stéphan-Boltzmann قانون ستيفان بولتزمان
فإذا اعتبرنا الشمس جسما أسودا والذي يعرف بأنه الجسم الذي يمتص
الأشعة التي تسقط على سطحه أمكن تقدير درجة حرارة جسمه من
قانون ستيفان بولتزمان والذي ينص على أن تدفق الطاقة لجسم أسود
يتناسب طردا مع القوة الربعة لدرجة حرارته المطلقة:
E=ÎrT4 (W m-2)
E= énergie émise (W m-2)
Î= pouvoir émissif (coefficient d’émission – sans dimension (˜0,95 pour la plupart des
surfaces)
r= constante de Stéphan-Boltzmann (5,67x10-8 W m-2 K-4)
T=température de la surface (oK)
°ĸ 5800 = Т : ومنه نستطيع معرفة درجة حرارة الشمس
- تعتمد كثافة الإشعاع المنبعثة على درجة حرارة السطح.
- كلما ارتفعت درجة حرارة السطح المشع تزداد كثافة الطاقة المنبعثة
هذه المعادلة التكامل لقانون بلانك:
11
Wien - قانون
- مشتقة من قانون بلانك:
ماكس) مع درجة حرارة السطح l - تتناسب عكسا طول الموجة الرئيسية(
(T en °K). 2897 = constante de Wien (μm) : المشع
. 
- وكلما زادت درجة حرارة سطح إرتفعا تقلصت طول ا
lmax = 2897/T
تعتبر الطاقة الشمسية و ظاهرة انجذاب الأرض من أهم الأسباب الأساسية
لحركات الغلاف الجوي ولهذا تكتسي دراسة الحوصلة الإشعاعية أهمية بالغة
في الأرصاد الجوي والمناخ.
تساوي حوصلة الإشعاع الشمسي الصافي الفارق ما بين التدفق الشمسي
الممتص من الأرض والتدفق الحراري المنبعث منها نحو الفضاء.
ان الفرق بين الكمية الإشعاعية الواردة من جسم ما اومن سطح الأرض وكمية
الأشعة الصادرة منه تمثل الحوصلة الإشعاعية
ان كثافة الإشعاع الشمسي في الغلاف الجوي تتغير حسب خط العرض
والمسافة بين الكرة الأرضية و الشمس وزاوية السقطوط الأشعة.
.  ع ا 
 ا ت  -1 أ
تقلص من حدة الأشعة ثلاثة اشكال حسب طول موجتها والخصائص
الفيزيائية للغازات والجزيئات العالقة:
- نشر وبعثرة الإشعاع بالمكونات الغازية والجزيئات الصلبة او السوائل.
-امتصاص من مكونات غازية وجزيئات صلبة او سوائل
12
- عكس الأشعة عن طريق السحب وجزيئات من الغبار وسوائل صلبة او سائلة
( لقة في الجوي. الشكل ( 1 
 ع ا  ا   الشكل ( 1)
 ع ا 
 ا -2
السحب والغبار العالقة في الجو و albédo يخضع عكس الأشعة الى نورانية
تعبر النورانية عن قدرة السطوح على عكس الأشعاع الشمسي نحو الفضاء
( (الجدول 1
ان دراسة الحوصلة الإشعاعية تؤدي بنا الى الملاحظات حول مسار الأشعاع
الشمسي, ثم حول ظاهرة مفعول البيوت الزجاجية والتي من نتاجها الإحتباس
الحراري وفي الدرجة الأخيرة حول التوازن الإشعاعي.
13
وبصفة عامة تكون الحوصلة ألإشعاعية سالبة عند خطوط العرض العليا ما
فوق 40 ° و موجبة ما تحتها.و ترتبط هذه الظاهرة بالتوزيع الغير المتساوي
للإشعاع الساقط في حين تمثل المناطق القاحلة مثل الصحراء والشرف الأوسط
° وأستراليا استثناءات لأن حوصلتهاالإشعاعية سالبة رغم تواجدها تحت خط 40
. وتفسر هذه الحالة بالنورانية القوية التي تكسبها هذه المناطق.
ولكن رغم هذ الفوارق تساعد حركات الغلاف الجوي التيارات المحيطية على
الحافظة على توازن حراري بالتدفق الحرارة ما بين خط الإستواء والقطبين.
وهكذا تزداد درجة الحرارة في المناطق ذات الحوصلة الإشعاعية السالبة
وتتقلص بالمناطق ذات الحوصلة الإشعاعية الموجبة.
ة

[أبوعرب]

هذا ما استطعت تقديمه لك أرجو أن تستفيدي