الموجات الكهرمغناطيسيّة: هي شكل من أشكال الطاقة، تنتقل عبر الفراغ، ولا تحتاج إلى وسط ناقل حتى تصل إلى الأرض، وهي موجات مستعرضة تكون على شكل قمّة وقاع، لها تردّدات وأطوال موجيّة مختلفة.
الطول الموجي للموجة: هو المسافة بين قمّتين متتاليتين، أو قاعين متتاليين.
الإشعاع: هو الطاقة التي تنتقل على شكل موجات كهرمغناطيسيّة إلى الأرض.
الطيف الكهرمغناطيسي: هو النطاق الكامل للموجات الكهرمغناطيسية.
الطيف الكهرومغناطيسي الشمسي
الإشعاع الشمسي | أقسامه | الوصف | الشكل |
الأشعة المرئية |
تتكوّن من ألوان متعددة هي: الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، البنفسجي. ولكل لون منها طول موجيّ خاصّ به، إذ يتراوح الطول الموجي للأشعة المرئيّة بين ، ويعد اللون الأحمر أكثر الموجات طولا موجيًّا، ويقل الطول الموجي كلّما اتجهنا نحو اللون البنفسجي. |
||
الأشعة غير المرئية |
الأشعة الطويلة غير المرئية | يزيد طولها الموجي على ، ومن أمثلتها الأشعة تحت الحمراء الطويلة، وأشعة الميكروويف. |
|
الأشعة القصيرة غير المرئية |
يقل طولها الموجي عن ومن أمثلتها الأشعة فوق البنفسجيّة، والأشعة السّينيّة، وأشعة غاما. |
الإشعاع الشمسي
ماذا يحدث عندما يصل الإشعاع الشمسي إلى الغلاف الجوي؟ | كيف تعمل الأشعة المنبعثة من الشمس والأشعة المنبعثة من سطح الأرض على تسخين الغلاف الجوي؟ | الشكل |
تعكس الغيوم والغازات والهباء الجوي الموجودة في الغلاف الجوي % 26 تقريبًا منه إلى الفضاء الخارجي. - تمتص بعض مكوّنات الغلاف الجوي % 19 تقريبًا من ذلك الإشعاع. - يصل % 55 من الإشعاع الشمسي إلى سطح الأرض، إذ يقوم سطح الأرض بامتصاص % 51 منه، ويعكس % 4 إلى الغلاف الجوي. |
يقوم غاز الأوزون في طبقة الستراتوسفير بامتصاص الأشعة فوق البنفسجيّة، كما تقوم غازات كل من ثاني أكسيد الكربون والميثان وبخار الماء في الغلاف الجوي بامتصاص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الشمس، وسطح الأرض. |
الطاقة في الغلاف الجوي
القدرة الإشعاعية: هي المعدّل الزمني لانتقال الطاقة من كامل مساحة السطح الخارجي للشمس، وتساوي () تقريبًا.
ويمكن حساب مساحة السطح الخارجي للشمس عن طريق العلاقة:
surface area of sun = 4 × π × r2
حيث إن: