Solinstrålning
Termen insolation kommer från ordet "inkommande solstrålning". Insolering används specifikt för strålning som först når jordens atmosfär och sedan jordens yta. Värmen härrör från solenergi, som normalt kallas solstrålning. Insolering är den solstrålning som når jordens yta. Den mäts genom den mängd solenergi som tas emot per kvadratcentimeter och minut. På samma sätt kallas den solenergi som tas emot av jorden för insolation. Det är den mängd inkommande solstrålning som tas emot över en enhet av jordens yta. Solenergin som tas emot på planetens yta varierar beroende på årstid, latitud, atmosfärens genomskinlighet och utseende eller markens lutning.
Solinstrålningen påverkar temperaturen. Ju mer solinstrålning, desto högre temperatur.
Den starkaste solinstrålningen under en viss dag sker vid middagstid.
Jordens klimat bestäms till stor del av planetens energi.
Karta över solstrålning i Europa
Solstrålning i Afrika och Mellanöstern
Isolerade kullar i Monument Valley, USA.
Faktorer som påverkar solinstrålningen
Den mängd solinstrålning som tas emot på jordens yta är inte enhetlig överallt. Den varierar beroende på plats och tid. När de tropiska områdena får den högsta årliga solinstrålningen minskar den gradvis mot polerna. Solinstrålningen är större på somrarna och mindre på vintrarna. De viktigaste faktorerna som påverkar mängden solinstrålning är följande: --
- Solkonstant
- Solstrålarnas infallsvinkel.
- Dagens längd
- Jordens avstånd från solen
- Atmosfärens öppenhet
Solkonstant
Den solinstrålning som tas emot vid toppen av jordens atmosfär uttrycks som solkonstanten.Den tas emot vid toppen av atmosfärens yta (termopausen) i ett vinkelrätt plan mot solstrålen. Den genomsnittliga solinstrålningen vid termopausen är 1368 Wm2 (watt per kvadratmeter) energi (solkonstant) i form av kortvåg. Den kallas därför solkonstant för detta medelavstånd från solen. Solkonstanten varierar över 1 Wm2 genom periodiska störningar och explosioner på solytan som i huvudsak är relaterade till solfläckar. Solfläckar är mörka och svalare områden som syns på solens yta.Den senaste forskningen har visat att mer och mer energi frigörs när solfläckarna är många.Antalet solfläckar ökar eller minskar också regelbundet, vilket skapar en cykel på 11 år.
Infallsvinkeln
Eftersom jorden är en geoid som liknar en sfär, träffar solens strålar ytan i olika vinklar på olika platser. Detta beror på platsens latitud, och ju högre latitud desto mindre är vinkeln mot jordens yta. Den yta som täcks av de vertikala strålarna är alltid mindre än de snedställda strålarna. Om mer yta täcks fördelas energin och den nettoenergi som tas emot per ytenhet minskar. Dessutom genomkorsar solens strålar med liten vinkel en större del av atmosfären än strålar som träffar i en stor vinkel.
Dagens varaktighet
Dagens längd avgör hur länge solljuset är, vilket påverkar mängden solstrålning som tas emot av jordytan. Ju längre soltid, desto större mängd solstrålning får en del av jorden.Vid ekvatorn är till exempel längden på dagar och nätter 12 timmar under alla månader, men i de arktiska och antarktiska tropikerna varierar soltiden mellan 0 och 24 timmar. På höst- och vårkvinoxerna (23 september respektive 21 mars) står solen ovanför ekvatorn vid middagstid. natt och dag över hela jorden är lika långa dessa dagar och den största mängden solstrålning tas emot vid ekvatorn, och mängden solstrålning minskar mot polerna. det beror på att solstrålningen är vertikal vid ekvatorn, men med ökande latituder blir strålarna mer och mer snedställda. Därför fortsätter den mottagna energin att minska mot polerna.
Jordens avstånd från solen
Jorden kretsar runt solen i en elliptisk bana, vilket gör att avståndet mellan solen och jorden förändras kontinuerligt varje år. Det leder till säsongsvariationer i den solenergi som jorden tar emot.Det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen är cirka 149 600 000 kilometer.När jorden befinner sig längst bort (152 miljoner km) från solen kallas det "afelion" den 4 juli.Perihelion (147 miljoner km) inträffar den 3 januari varje år och är det närmaste avståndet. Under afelion är det norra halvklotet vänd mot solen och får därför cirka 7 procent mindre energi än vid perihelion (södra halvklotet).
Atmosfärens genomskinlighet
Atmosfären är inte genomskinlig för all strålning från solen på grund av olika sammansättning och lager. Den är också en av de faktorer som styr hur solinstrålningen når jordytan. Atmosfären består av gaser, vattenånga och partiklar.Atmosfären är en blandning av gaser, t.ex. kväve (N), syre (O2), argon, koldioxid, neon (Ne), helium (He), metan (CH4), krypton (Kr), ozon (O3), dikväveoxid (N2O), väte (H) och xenon (Xe). Atmosfären innehåller också vattenånga, vatten i gasform.
Ju längre dagsljuset är, desto mer solinstrålning får man per dag.
Frågor och svar
F: Vad är solinstrålning?
S: Insolation är den solstrålning som når jordens yta.
F: Hur mäts solinstrålningen?
S: Solinstrålning mäts genom den mängd solenergi som tas emot per kvadratcentimeter och minut.
F: Vad är solenergi?
S: Solenergi är den värme som härrör från solens strålning.
F: Vad påverkar mängden solinstrålning som tas emot på jorden?
S: Årstid, latitud, atmosfärens transparens och väderstreck eller marklutning påverkar hur mycket solinstrålning som tas emot på jorden.
F: Hur påverkar solinstrålningen temperaturen?
S: Ju mer solinstrålning, desto högre temperatur.
F: När är solinstrålningen som starkast under en dag?
S: Den starkaste solinstrålningen erhålls vid middagstid.
F: Kan solenergi kallas solinstrålning när den tas emot av jorden?
S: Ja, solenergi som tas emot av jorden kallas insolation.
