PROMIENIOWANIE SŁONECZNE W ATMOSFERZE

PROMIENIOWANIE SŁONECZNE W ATMOSFERZE

W drodze przez atmosferę ziemską promieniowanie słoneczne ulega częściowemu rozproszeniu i pochłonięciu przez gazy atmosferyczne i aerozole. Zmienia się też skład widmowy promieniowania: promieniowanie o różnej długości fali jest bowiem w atmosferze niejednakowo pochłaniane i rozpraszane.

W atmosferze zachodzą złożone procesy rozpraszania, pochłaniania i odbijania, a także występuje skomplikowany układ wymiany energii między składnikami atmosfery a powierzchnią Ziemi i przestrzenią kosmiczną.

Osłabienie promieniowania słonecznego przez uwzględnienia długości drogi w atmosferze określa się przez wprowadzenie pojęcia optycznej masy atmosfery (air mass). Wartość masy optycznej atmosfery na poziomie morza równa się 1, gdy Słońce jest w zenicie, wzrastając do 2, gdy wysokość Słońca nad horyzontem równa się 30° . Masa optyczna atmosfery jest niezbędna do oceny przezroczystości atmosfery.

Zmiany wielkości promieniowania słonecznego dochodzącego do powierzchni Ziemi przy niebie bezchmurnym mogą być spowodowane zarówno przyczynami naturalnymi (np. erupcjami wulkanów), jak i działalnością człowieka (np. wskutek spalania surowców energetycznych, zapylenia itp.)

Promieniowanie słoneczne jest charakteryzowane różnymi wielkościami (w literaturze występuje nawet pewna niezgodność pojęć i oznaczeń), z których trzy są (w pewnym uproszczeniu) najbardziej istotne:

promieniowanie słoneczne całkowite G (całkowite natężenia promieniowania – global irradiance lub global radiation) [W*m^-2], które jest sumą promieniowania bezpośredniego G_b (beam irradiance) i rozproszonego G_d (diffuse irradiance); w pewnych przypadkach uwzględnia się również promieniowanie odbite od otoczenia.

Całkowite promieniowanie słoneczne najczęściej określa się jako natężenie

promieniowania słonecznego na płaską, poziomą powierzchnię, dochodzące z całej

półkuli niebieskiej (2p ).

napromieniowanie H (irradiation, global irradiation) [J*m^-2] lub [kW*h*m^-2] składające się z sumy napromieniowania bezpośredniego (nazywanego często nasłonecznieniem), rozproszonego i odbitego, przedstawiające energię padającą na jednostkę powierzchni w ciągu określonego czasu (roku, miesiąca, dnia, godziny); używa się również innych określeń, np., Średnie sumy promieniowania. Stosuje się także określenie “insolacja”.

usłonecznienie [h] przedstawiane średnimi (w określonym czasie) liczbami godzin z bezpośrednio widoczną operacją słoneczną; stosuje się również inne określenia, np. sumy roczne usłonecznienia.

Natężenie promieniowania słonecznego lub napromieniowanie może być odnoszone do powierzchni poziomej lub nachylonej do poziomu.

Praktyczne wykorzystanie energii promieniowania słonecznego wymaga oszacowania potencjalnych i rzeczywistych zasobów energii słonecznej w danym rejonie i parametryzacji warunków meteorologicznych dostosowanej do potrzeb technologii przetwarzania energii promieniowania słonecznego.

Strona tytułowa ˝ Spis treści ˝ Wstecz