Содержание
Солнце излучает энергию во всех направлениях. Большая часть его рассеивается в космосе, но крошечной доли солнечной энергии, достигающей Земли, достаточно, чтобы нагреть планету и управлять глобальной погодной системой, нагревая атмосферу и океаны. Тонкий баланс между количеством тепла, которое Земля получает от солнца, и теплом, которое Земля излучает обратно в космос, позволяет планете поддерживать жизнь.
Солнечная радиация
Солнечное излучение создается в результате реакций ядерного синтеза в ядре солнца, что заставляет его испускать большое количество электромагнитного излучения, в основном в форме видимого света. Это излучение - это энергия, которая нагревает Землю. Поверхность солнца излучает около 63 миллионов ватт энергии на квадратный метр. К тому времени, когда энергия достигает Земли, пройдя 150 миллионов километров или 93 миллиона миль, она уменьшилась до 1370 Вт на квадратный метр в верхней части атмосферы, обращенной непосредственно к Солнцу.
Передача энергии
Электромагнитное излучение, включая видимый свет, инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение и рентгеновское излучение, может распространяться в космическом вакууме. Другие виды энергии требуют физических средств для перемещения. Например, для передачи звуковой энергии необходим воздух или другое вещество, а для энергии волн Мирового океана - вода. Однако солнечная энергия может перемещаться от Солнца к Земле без необходимости в физическом веществе для передачи энергии.Эта особенность электромагнитной энергии позволяет Земле получать солнечную энергию, включая тепло.
Нагревание Земли
Часть солнечной энергии, которая поступает на Землю, отражается от атмосферы и облаков и возвращается в космос. Поверхность Земли получает около половины поступающего солнечного излучения. Солнечная энергия принимает форму тепла и видимого света, а также ультрафиолетовых лучей, типа энергии, которая вызывает солнечный ожог. Энергия поглощается веществом, включая воздух, воду, камни, здания, тротуар и живые существа, и в результате вещество нагревается. Земля нагревается неравномерно, главным образом потому, что некоторые районы получают больше солнечного излучения, чем другие. Различия в энергии движут ветрами и океанскими течениями по всей планете.
переизлучение
Если бы Земля постоянно получала солнечную энергию без каких-либо средств потери энергии, она бы постоянно нагревалась. Земля излучает тепло обратно в космос, предотвращая перегрев планеты. Количество повторно излучаемого тепла чувствительно к типу газов в атмосфере; некоторые газы поглощают тепло более эффективно, чем другие, и мешают переизлучению. Одним из этих газов является углекислый газ. По мере увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере тепловой баланс Земли изменяется с увеличением накопления энергии в атмосфере и уменьшением тепловыделения обратно в космос - явление, известное как парниковый эффект.