Sonnenstrahlung: Arten, Eigenschaften und Definition

Sonnenstrahlung: Arten, Eigenschaften und Definition
Definition der Sonnenstrahlung: Es handelt sich um die von der Sonne im interplanetaren Raum emittierte Energie.

Wenn wir über die Menge an Sonnenenergie sprechen, die die Oberfläche unseres Planeten erreicht, verwenden wir Bestrahlungsstärke und Strahlungskonzepte.Die Sonneneinstrahlung ist die pro Flächeneinheit empfangene Energie (J/m2), also die in einer bestimmten Zeit aufgenommene Leistung.Ebenso ist die Sonneneinstrahlung die in einem Augenblick empfangene Leistung – sie wird in Watt pro Quadratmeter (W/m2) ausgedrückt.

Kernfusionsreaktionen finden im Sonnenkern statt und sind die Energiequelle der Sonne.Kernstrahlung erzeugt elektromagnetische Strahlung verschiedener Frequenzen oder Wellenlängen.Elektromagnetische Strahlung breitet sich im Weltraum mit Lichtgeschwindigkeit (299.792 km/s) aus.
Sonnenstrahlung enthüllt: Eine Reise in die Arten und Bedeutung der Sonnenstrahlung
Ein singulärer Wert ist die Solarkonstante;Die Sonnenkonstante ist die Strahlungsmenge, die augenblicklich pro Flächeneinheit im äußeren Teil der Erdatmosphäre in einer Ebene senkrecht zu den Sonnenstrahlen empfangen wird.Im Durchschnitt beträgt der Wert der Solarkonstante 1,366 W/m2.

Arten der Sonnenstrahlung
Die Sonnenstrahlung setzt sich aus folgenden Strahlungsarten zusammen:

Infrarotstrahlen (IR): Infrarotstrahlung sorgt für Wärme und macht 49 % der Sonnenstrahlung aus.
Sichtbare Strahlen (VI): machen 43 % der Strahlung aus und sorgen für Licht.
Ultraviolette Strahlen (UV-Strahlung): machen 7 % aus.
Andere Strahlenarten: machen etwa 1 % der Gesamtzahl aus.
Arten von ultravioletten Strahlen
Ultraviolette (UV) Strahlen werden wiederum in drei Arten unterteilt:

Ultraviolett A oder UVA: Sie passieren leicht die Atmosphäre und erreichen die gesamte Erdoberfläche.
Ultraviolett B oder UVB: Kurzwellig.Hat größere Schwierigkeiten, die Atmosphäre zu passieren.Dadurch erreichen sie die Äquatorzone schneller als in hohen Breiten.
Ultraviolett C oder UVC: Kurzwellig.Sie passieren die Atmosphäre nicht.Stattdessen werden sie von der Ozonschicht absorbiert.
Eigenschaften der Sonnenstrahlung
Die gesamte Sonnenstrahlung verteilt sich in einem breiten Spektrum ungleichmäßiger Amplitude mit der typischen Form einer Glocke, wie sie typisch für das Spektrum eines schwarzen Körpers ist, mit dem die Sonnenquelle modelliert wird.Daher konzentriert es sich nicht auf eine einzelne Frequenz.

Das Strahlungsmaximum liegt im Bereich der Strahlung oder des sichtbaren Lichts mit einem Peak bei 500 nm außerhalb der Erdatmosphäre, was der Farbe Cyangrün entspricht.

Nach dem Wiener Gesetz oszilliert die photosynthetisch aktive Strahlungsbande zwischen 400 und 700 nm, entspricht der sichtbaren Strahlung und entspricht 41 % der Gesamtstrahlung.Innerhalb der photosynthetisch aktiven Strahlung gibt es Teilbänder mit Strahlung:

blauviolett (400-490 nm)
grün (490-560 nm)
gelb (560-590 nm)
orangerot (590-700 nm)
Beim Durchqueren der Atmosphäre wird die Sonnenstrahlung je nach Frequenz in unterschiedlichem Maße von den verschiedenen Atmosphärengasen reflektiert, gebrochen, absorbiert und diffundiert.

Die Erdatmosphäre fungiert als Filter.Der äußere Teil der Atmosphäre absorbiert einen Teil der Strahlung und reflektiert den Rest direkt in den Weltraum.Weitere Elemente, die als Filter wirken, sind Kohlendioxid, Wolken und Wasserdampf, die sich manchmal in diffuse Strahlung umwandeln.

Wir müssen bedenken, dass die Sonneneinstrahlung nicht überall gleich ist.Beispielsweise erhalten tropische Gebiete die meiste Sonnenstrahlung, da die Sonnenstrahlen nahezu senkrecht zur Erdoberfläche stehen.

Warum ist Sonnenstrahlung notwendig?
Solarenergie ist die primäre Energiequelle und damit der Motor, der unsere Umwelt antreibt.Die Sonnenenergie, die wir durch Sonnenstrahlung erhalten, ist direkt oder indirekt für Aspekte verantwortlich, die für biologische Prozesse wie die Photosynthese, die Aufrechterhaltung einer lebensverträglichen Lufttemperatur auf einem Planeten oder den Wind wichtig sind.

Die globale Sonnenenergie, die die Erdoberfläche erreicht, ist 10.000-mal größer als die Energie, die derzeit die gesamte Menschheit verbraucht.

Wie wirkt sich Sonnenstrahlung auf die Gesundheit aus?
Ultraviolette Strahlung kann je nach Intensität und Länge ihrer Wellen unterschiedliche Auswirkungen auf die menschliche Haut haben.

UVA-Strahlung kann zu vorzeitiger Hautalterung und Hautkrebs führen.Es kann auch Augen- und Immunsystemprobleme verursachen.

UVB-Strahlung verursacht Sonnenbrand, Verdunkelung, Verdickung der äußeren Hautschicht, Melanome und andere Arten von Hautkrebs.Es kann auch Augen- und Immunsystemprobleme verursachen.

Die Ozonschicht verhindert, dass der Großteil der UVC-Strahlung die Erde erreicht.Im medizinischen Bereich kann UVC-Strahlung auch von bestimmten Lampen oder einem Laserstrahl ausgehen und wird zur Abtötung von Keimen oder zur Unterstützung der Wundheilung eingesetzt.Es wird auch zur Behandlung bestimmter Hauterkrankungen wie Psoriasis, Vitiligo und Knötchen auf der Haut eingesetzt, die ein kutanes T-Zell-Lymphom verursachen.

Autor: Oriol Planas – Industrietechnischer Ingenieur