Güneş Radyasyonu: Türleri, Özellikleri ve Tanımı

Güneş radyasyonu: türleri, özellikleri ve tanımı
Güneş radyasyonu tanımı: Güneş'in gezegenler arası uzayda yaydığı enerjidir.

Gezegenimizin yüzeyine ulaşan güneş enerjisi miktarından bahsederken ışınım ve ışınım kavramlarını kullanırız.Güneş ışınımı, birim alan başına alınan enerjidir (J/m2), yani belirli bir sürede alınan güçtür.Benzer şekilde, güneş ışınımı da bir anda alınan güçtür; metrekare başına watt (W/m2) cinsinden ifade edilir.

Nükleer füzyon reaksiyonları güneş çekirdeğinde gerçekleşir ve Güneş enerjisinin kaynağıdır.Nükleer radyasyon, çeşitli frekanslarda veya dalga boylarında elektromanyetik radyasyon üretir.Elektromanyetik radyasyon uzayda ışık hızıyla (299.792 km/s) yayılır.
Güneş Işınımını Açıkladı: Güneş Işınımının Türleri ve Önemi Üzerine Bir Yolculuk
Tekil bir değer güneş sabitidir;Güneş sabiti, dünya atmosferinin dış kısmında, güneş ışınlarına dik bir düzlemde birim alan başına anında alınan radyasyon miktarıdır.Ortalama olarak güneş sabitinin değeri 1.366 W/m2’dir.

Güneş Radyasyonu Türleri
Güneş radyasyonu aşağıdaki radyasyon türlerinden oluşur:

Kızılötesi ışınlar (IR): Kızılötesi ışınım ısı sağlar ve güneş ışınımının %49'unu temsil eder.
Görünür ışınlar (VI): Radyasyonun %43'ünü temsil eder ve ışık sağlar.
Ultraviyole ışınları (UV radyasyonu): %7'yi temsil eder.
Diğer ışın türleri: toplamın yaklaşık %1'ini temsil eder.
Ultraviyole Işın Çeşitleri
Buna karşılık, ultraviyole (UV) ışınları üç türe ayrılır:

Ultraviyole A veya UVA: Atmosferi kolaylıkla geçerek tüm dünya yüzeyine ulaşırlar.
Ultraviyole B veya UVB: Kısa dalga boyu.Atmosferden geçerken daha fazla zorluk çeker.Sonuç olarak ekvator bölgesine yüksek enlemlere göre daha hızlı ulaşırlar.
Ultraviyole C veya UVC: Kısa dalga boyu.Atmosferden geçemezler.Bunun yerine ozon tabakası onları emer.
Güneş Radyasyonunun Özellikleri
Toplam güneş radyasyonu, güneş kaynağının modellendiği siyah cismin tipik spektrumunda olduğu gibi, tipik bir çan şekliyle, tekdüze olmayan genliğin geniş bir spektrumunda dağıtılır.Bu nedenle tek bir frekansa odaklanmaz.

Maksimum radyasyon, Dünya atmosferinin dışında 500 nm'de bir zirveye sahip olan radyasyon veya görünür ışık bandında ortalanır; bu, camgöbeği yeşili rengine karşılık gelir.

Wien yasasına göre fotosentetik olarak aktif radyasyon bandı 400 ila 700 nm arasında salınır, görünür radyasyona karşılık gelir ve toplam radyasyonun %41'ine eşdeğerdir.Fotosentetik olarak aktif radyasyon içinde radyasyon içeren alt bantlar vardır:

mavi-mor (400-490 nm)
yeşil (490-560 nm)
sarı (560-590 nm)
turuncu-kırmızı (590-700 nm)
Güneş ışınımı atmosferi geçerken, frekansın bir fonksiyonu olarak çeşitli atmosfer gazları tarafından değişen derecelerde yansımaya, kırılmaya, soğurulmaya ve yayılmaya maruz kalır.

Dünyanın atmosferi filtre görevi görür.Atmosferin dış kısmı radyasyonun bir kısmını emer, geri kalanını doğrudan uzaya yansıtır.Filtre görevi gören diğer elementler, bazen dağınık radyasyona dönüşen karbondioksit, bulutlar ve su buharıdır.

Güneş ışınımının her yerde aynı olmadığını aklımızda tutmalıyız.Örneğin, tropik bölgeler en fazla güneş radyasyonunu alır çünkü Güneş ışınları Dünya yüzeyine neredeyse diktir.

Güneş Radyasyonu Neden Gereklidir?
Güneş enerjisi birincil enerji kaynağıdır ve dolayısıyla çevremizi yönlendiren motordur.Güneş radyasyonu yoluyla aldığımız güneş enerjisi, fotosentez, bir gezegenin hava sıcaklığının yaşamla uyumlu tutulması veya rüzgar gibi biyolojik süreçler için hayati öneme sahip yönlerden doğrudan veya dolaylı olarak sorumludur.

Dünya yüzeyine ulaşan küresel güneş enerjisi, şu anda tüm insanlığın tükettiği enerjinin 10.000 katıdır.

Güneş Radyasyonu Sağlığı Nasıl Etkiler?
Ultraviyole radyasyonun yoğunluğuna ve dalgalarının uzunluğuna bağlı olarak insan cildi üzerinde çeşitli etkileri olabilir.

UVA radyasyonu erken cilt yaşlanmasına ve cilt kanserine neden olabilir.Ayrıca göz ve bağışıklık sistemi sorunlarına da neden olabilir.

UVB radyasyonu güneş yanığına, koyulaşmaya, cildin dış tabakasının kalınlaşmasına, melanom ve diğer cilt kanseri türlerine neden olur.Ayrıca göz ve bağışıklık sistemi sorunlarına da neden olabilir.

Ozon tabakası UVC radyasyonunun çoğunun Dünya'ya ulaşmasını engeller.Tıbbi alanda UVC radyasyonu belirli lambalardan veya lazer ışınından da gelebilir ve mikropları öldürmek veya yaraları iyileştirmek için kullanılır.Ayrıca sedef hastalığı, vitiligo ve deride T hücreli lenfomaya neden olan nodüller gibi bazı cilt durumlarının tedavisinde de kullanılır.

Yazar: Oriol Planas – Endüstriyel Teknik Mühendis