Tajomstvo slnečného žiarenia: od modrej oblohy po efektívne zatienenie

Začneme zo široka. Premýšľali ste niekedy, čo vlastne je to slnečné žiarenie a aký má vplyv na náš každodenný život? Je to viac než len svetlo, ktoré vidíme, alebo teplo, ktoré cítime. Slnečné žiarenie je základným zdrojom energie pre všetky procesy na Zemi. Jeho pochopenie je kľúčové nielen pre vedcov, ale aj pre nás, ktorí sa zaoberáme tienením.

Čo je slnečné žiarenie?

Slnečné žiarenie je elektromagnetické vlnenie, ktoré vzniká jadrovými premenami v nitre Slnka. Má komplexné spektrum vlnových dĺžok, ktoré možno rozdeliť na tri základné časti: ultrafialové (UV) žiarenie, viditeľné svetlo a infračervené (IR) žiarenie. Každá z týchto častí má odlišný vplyv na naše prostredie a zdravie.

Slnečné žiarenie vo vesmíre a pri vstupe do atmosféry.

Na hranici atmosféry má slnečné žiarenie intenzitu približne 1350 W/m², známu ako solárna konštanta. Keď však slnečné žiarenie vstúpi do atmosféry Zeme, je čiastočne absorbované, rozptýlené alebo odrážané. To znamená, že žiarenie, ktoré nakoniec dosiahne zemský povrch, má iné spektrálne zloženie - dalo by sa povedať, že bolo prvýkrát zatienené.

Vplyv atmosféry a modrá obloha.

Atmosféra Zeme hrá kľúčovú úlohu v modifikácii slnečného žiarenia. Koeficient priepustnosti atmosféry, ktorý ukazuje, koľko slnečného žiarenia prechádza atmosférou, má celkovo pre spektrum slnečného žiarenia hodnotu blízku 0,9. V reálnej atmosfére sa tieto hodnoty pohybujú zvyčajne od 0,70 do 0,85 v závislosti od atmosférických podmienok, ako sú oblačnosť, znečistenie alebo výskyt aerosólov. Modrá farba oblohy vzniká vďaka tomu, že modré svetlo má kratšiu vlnovú dĺžku a v atmosfére sa rozptyľuje viac než ostatné farby.

Prečo je obloha modrá?

Za modrou farbou oblohy stojí rozptýlené slnečné svetlo. Svetlo, ktoré prechádza atmosférou, sa rozptyľuje na molekulách a časticiach vo vzduchu. Modrá farba má kratšiu vlnovú dĺžku a preto sa rozptyľuje viac než ostatné farby. Fialová farba má ešte kratšiu vlnovú dĺžku, ale vo fialovej časti viditeľného spektra je menej energie a ľudské oko je na ňu menej citlivé. To vysvetľuje, prečo obloha nie je fialová.

Červená obloha pri východe a západe slnka. 

Obloha nadobúda červenú farbu pri východe a západe slnka vďaka javu známemu ako #Rayleighov #rozptyl. V týchto okamihoch musia slnečné lúče uraziť dlhšiu vzdialenosť v atmosfére, čo znamená, že kratšie vlnové dĺžky (modrá a fialová) sú viac rozptýlené a pohltené. To necháva prevládať dlhšie vlnové dĺžky (červenú a oranžovú), čo vedie k dramatickým červeným a oranžovým odtieňom na oblohe.

Záver a náhľad na ďalší článok.

Slnečné žiarenie je fascinujúca a komplexná téma, ktorá má obrovský význam pre naše životy. V ďalšom článku sa pozrieme napríklad na #súčiniteľ #tienenia, alebo ako sa mení priepustnosť materiálov v závislosti od uhla dopadu žiarenia, alebo jeho vonkajšej a vnútornej štruktúry.