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
( تقرير عن مشاركة سيئة )، و الموجودة أسفل كل مشاركة .
2012-03-24, 13:19
من فضلكم هل من مساعدة
العرض العادي
