Radyasyonun Dağılımı
Ortalama olarak, Dünya tarafından yayılan uzun dalga boylu radyasyonun yalnızca çok küçük bir kısmı engellenmeden atmosferin tepesine geçer. Çoğu, atmosferde veya bulutlar tarafından emilir ve buradan yüzeye doğru yeniden radyasyon neredeyse oradan alınan miktar kadar fazladır.
Atmosferin net radyasyon akısı, Dünya yüzeyindeki net radyasyon akısına ortalama olarak eşittir, ancak (benimsenen işaret kuralı nedeniyle) zıt işaretlidir. Bu, enerjinin yüzeyden atmosfere radyasyon dışında başka yollarla aktarılması gerektiği anlamına gelir.
Bu tür süreçler, ısının iletilmesi ve taşınımı, su ve karın buharlaşması ve çökelmesi vb. genel dolaşım hareketidir. Yüzey seviyesindeki net radyasyon akısının sıfırdan ortalama sapması, bu şekilde dikey olarak yer değiştiren net enerji miktarının bir ölçüsünü verir.
Belirtildiği gibi, 1 m genişliğindeki bir hat boyunca yatay enerji aktarımı (atmosferin yüksekliğinin katı) bir milyon kat daha büyük olabilir. Enerjinin taşınmasında yer alan fiziksel süreçler daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.
Dünya yüzeyindeki radyasyon akışlarındaki yıllık, mevsimsel ve günlük değişimler
Radyasyon akılarındaki çeşitli terimleri tartışırken, zımnen, yıl boyunca veya boylamlar veya enlemler üzerinden ortalamaların iyi tanımlanmış bir anlama sahip olduğu varsayılmıştır. Ancak bilindiği gibi, güneş enerjisi girişi çok büyük oranda olsa bile, iklim bir yıllık döngü ile tamamen periyodik değildir.
İklimdeki kısa vadeli dalgalanmalar çok önemli görünmektedir ve bir yıllık bir zaman ölçeğindeki gelişme büyük ölçüde ayrıntılı başlangıç koşullarına bağlıdır. Kısa süreli düzensiz dalgalanmalar nedeniyle, sonraki yılların başındaki başlangıç koşulları tam olarak aynı olmadığından, genel dolaşımın ve bir bütün olarak iklimin gelişimi bir yıllık dönemle kendini tekrar etmez.
Sistemin dış zorlamasının (güneş radyasyonu) bir sonucu olarak brüt mevsimsel özellikler korunsa da, belirli bir bölge veya bir bütün olarak Dünya için ortalama sıcaklık veya ortalama bulutluluk gibi niceliklerin yıllık ortalama değerleri değişmez.
Bu, net radyasyon akısının bileşenlerinin yıldan yıla aynı yıllık ortalama değerlere sahip olmadığı anlamına gelir. Özellikle, gelen radyasyonun reddedilen, saçılan, doğrudan ve emilen radyasyon olarak düzenlenmesi, bulut örtüsündeki değişimlere karşı çok hassastır ve bu nedenle yıldan yıla önemli değişiklikler gösterir.
20 yıllık bir süre boyunca Hamburg’da ölçülen yıllık doğrudan ve dağınık radyasyon araçlarının varyasyonlarını gösterir. Ayrıca yerdeki net radyasyon akısının değişimi de gösterilmiştir.
20 yıllık ortalamadan direkt radyasyondaki en büyük sapma %30’un üzerindeyken, dağınık radyasyondaki en büyük sapma %10’dur. Net radyasyon akışının maksimum sapması %20’yi aşıyor.
1997’deki farklı mevsimler için, Dünya yüzeyindeki toplam kısa dalga boyundaki radyasyonu (D+d) ve uzun dalga boyundaki radyasyon akılarını (Eslw) enlem ve boylamın bir fonksiyonu olarak verin.
Radyasyonun zararları
En çok radyasyon yayan şeyler
Radyasyondan KORUNMA yöntemleri
Yapay radyasyon kaynakları
Radyasyon Nedir
Radyasyon Çeşitleri
Doğal ve yapay radyasyon kaynakları
Günlük hayatta radyasyon
Belirli bir yerde, Hamburg’da ortalama 19 yıllık gözlemin üzerinde yapılan ölçümlerin sonuçlarını verir. Meteoroloji istasyonlarındaki yer tabanlı gözlemler genellikle kısa dalga boyundaki radyasyonun doğrudan ve saçılmış kısımlara ayrılmasını içerir; bu miktarlar, uydu bazlı verilerden çıkarılması zordur.
Güneş enerjisi kullanımındaki önemleri nedeniyle daha fazla tartışılacaktır. Hamburg için saçılan radyasyonun doğrudan radyasyona oranı 53,5° enlem ortalamasından biraz daha yüksektir ve gelen kısa dalga boylu radyasyonun toplam miktarı ortalamadan daha küçüktür.
Bunun nedeni, yüksek derecede kentleşme ve sanayileşmenin neden olduğu iklim değişiklikleri olabilir (artan partikül emisyonu, artan bulut örtüsü).
Diğer yandan, yine uzun vadeli ölçümlere dayalı olarak, yukarıda ele alınan radyasyon katkılarının birçoğunun günün saatine göre değişikliklerini verin. Olayda yer seviyesindeki radyasyon, doğrudan ve yansıyan radyasyonla birlikte Haziran ve Aralık ayları için gösterilmiştir.
Ortalama albedo yazın öğle saatlerinde yaklaşık 0,18 ve kışın yaklaşık 0,3’tür. Aralık ayında, yansıyan radyasyon miktarı, uçakta meydana gelen doğrudan radyasyon miktarını aşıyor. Gösterilen uzun dalga boylu bileşenler, esas olarak zeminin sıcaklığı tarafından yönetilir.
Net dışa radyasyon, gün doğumundan sonra Haziran’da keskin, Aralık’ta ise zayıflamış bir biçimde yükselir. Haziran ayında, ayrı ayrı dışa ve içe akışlar 1400 saat civarında geniş bir maksimuma sahiptir. Öğleden sonraki gecikme, zeminin sınırlı ısı kapasitesinden kaynaklanır ve bu, gelen maksimum güneş radyasyonu ile toprağın maksimum sıcaklığı arasında bir zaman gecikmesi anlamına gelir.
Havanın daha küçük ısı kapasitesi nedeniyle aşağı doğru akış, yukarı akışa göre biraz daha hızlı değişir. Aralık ayında, 24 saatlik toprak sıcaklığı ve giden uzun dalga boyundaki radyasyon neredeyse sabittir, ancak atmosferden gelen yeniden radyasyon öğle saatlerinde bir düşüş gösterir.
Bu düşüşün, 1600-0800h zaman aralığında aşağı doğru radyasyona önemli ölçüde katkıda bulunan yükselen inversiyon katmanlarının çözünmesinden kaynaklandığını öne sürer. Aynı iki ay için net toplam radyasyon akışının saatlik değişimi gösterilmiştir. Gündüz saatlerinde bu miktar kabaca gelen radyasyonun değişimini takip eder, ancak geceleri net akı negatiftir ve toprak sıcaklığının daha yüksek olduğu yaz aylarında bu durum daha da fazladır.
Haziran ve Aralık ayları için, Hamburg’da Dünya yüzeyinde yatay bir düzlemde net uzun dalga boylu radyasyon ve ayrıca günün belirli bir saati için ayrı gelen ve giden akılar gösterilir. Akılar, gerçek güneş saati saatinin işlevleri olarak gösterilen, 10 yıllık verilere dayanan saatlik ortalamalardır.
Güneş Radyasyonunun Penetrasyonu
Dünya yüzeyinde soğurulan güneş radyasyonunu tartışırken, radyasyonun su, toprak veya buz gibi yüzey malzemesinin ne kadar derinine nüfuz edebildiğini belirtmek önemlidir. Ayrıca güneş ışığının yansıması fiziksel yüzeyin altında bir derinlikte gerçekleşebilir.
Toprağa, bitki örtüsüne, kuma ve yollara veya bina yüzeylerine nüfuz etme genellikle en fazla 1 veya 2 mm ile sınırlıdır. Büyük tane boyutuna sahip kum için penetrasyon, özellikle 0,5×10-6 m’nin üzerindeki dalga boyları için 1–2 cm’ye ulaşabilir.
Saf su için daha kısa dalga boyları, daha uzun olanlardan daha kolay iletilir. Su yüzeyinin altındaki derinliğin ve dalga boyunun fonksiyonu olarak hesaplanan yoğunluk değişimlerini gösterir. Yaklaşık 100 m’lik okyanus derinliklerinde güneş radyasyonunun mevcudiyeti (su yüzeyinin normali boyunca bu olayın yalnızca yaklaşık %5’i olmasına rağmen) fitoplankton veya algler tarafından biyokütlenin fotosentetik üretimi için elbette belirleyicidir.
Kıyı ve iç sular için güneş ışığının penetrasyonu, dağılmış tortular ve ötrofikasyon nedeniyle önemli ölçüde azaltılabilir. Radyasyon yoğunluğunda, girilen her metre için iki veya daha fazla faktör azalma, iç göletler için alışılmadık bir durum değildir. Radyasyonun kara veya buzul buza nüfuz etmesi metrenin birkaç onda biri (yüksek su içeriğine sahip kar için) ile bir metrenin üzerine kadar değişir.