Πόση ηλιακή ενέργεια απορροφάται και πώς αντανακλάται από την επιφάνεια;
Παράγοντες που επηρεάζουν την απορρόφηση και την αντανάκλαση της ηλιακής ενέργειας:
* Υλικό επιφάνειας: Διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικά albedo , που είναι το κλάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας που αντανακλάται από μια επιφάνεια. Για παράδειγμα, το Snow έχει υψηλό albedo (0,8-0,9) και αντικατοπτρίζει το μεγαλύτερο μέρος της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας, ενώ η άσφαλτος έχει χαμηλή albedo (0,05-0,15) και απορροφά περισσότερη ακτινοβολία.
* Έγχρωμη επιφάνεια: Οι πιο σκούρες επιφάνειες απορροφούν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία από τις ελαφρύτερες επιφάνειες.
* Επιδυψωμένη υφή: Οι ακατέργαστες επιφάνειες τείνουν να αντικατοπτρίζουν περισσότερη ακτινοβολία από τις ομαλές επιφάνειες.
* Γωνία επίπτωσης: Η γωνία με την οποία η ηλιακή ακτινοβολία χτυπά μια επιφάνεια επηρεάζει την ποσότητα της ακτινοβολίας που απορροφάται και αντανακλάται. Η ακτινοβολία που χτυπά μια επιφάνεια σε μια πιο λοξή γωνία θα αντικατοπτρίζεται περισσότερο από την ακτινοβολία που χτυπά την επιφάνεια σε μια πιο κάθετη γωνία.
* Ατμοσφαιρικές συνθήκες: Τα σύννεφα, η σκόνη και τα άλλα ατμοσφαιρικά συστατικά μπορούν να απορροφήσουν και να διασκορπιστούν η ηλιακή ακτινοβολία, μειώνοντας την ποσότητα που φτάνει στην επιφάνεια.
Γενικές τιμές για την επιφάνεια της Γης:
* Μέσος όρος albedo: Περίπου το 30% της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας αντανακλάται πίσω στο διάστημα από την ατμόσφαιρα και την επιφάνεια της Γης.
* απορροφημένη ακτινοβολία: Το υπόλοιπο 70% της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται από την επιφάνεια και την ατμόσφαιρα της Γης.
Ειδικά παραδείγματα:
* Χιόνι: Αντικατοπτρίζει περίπου το 80-90% της ηλιακής ακτινοβολίας.
* νερό: Αντικατοπτρίζει περίπου το 5-10% της ηλιακής ακτινοβολίας, αλλά απορροφά μια σημαντική ποσότητα στο υπέρυθρο φάσμα.
* δάση: Απορροφήστε περίπου το 80-90% της ηλιακής ακτινοβολίας.
* ερήμους: Αντανακλούν περίπου το 30-40% της ηλιακής ακτινοβολίας.
Σημείωση: Αυτές είναι μόνο γενικές εκτιμήσεις και η πραγματική ποσότητα ηλιακής ενέργειας που απορροφάται και αντανακλάται από μια συγκεκριμένη επιφάνεια μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τους παράγοντες που αναφέρονται παραπάνω.
Μέτρηση της απορρόφησης και αντανάκλασης της ηλιακής ενέργειας:
* Πυρανομέτρα: Τα όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας που λαμβάνεται από μια επιφάνεια.
* albedo μέτρα: Τα όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του κλάσματος της ηλιακής ακτινοβολίας που αντικατοπτρίζεται από μια επιφάνεια.
Η κατανόηση της απορρόφησης και της αντανάκλασης της ηλιακής ενέργειας είναι ζωτικής σημασίας για πολλές εφαρμογές, όπως:
* ηλιακή ενέργεια: Η ποσότητα ηλιακής ενέργειας που μπορεί να συλλεχθεί από ηλιακούς συλλέκτες εξαρτάται από την ποσότητα ακτινοβολίας που απορροφάται από τον πίνακα.
* Μοντελοποίηση του κλίματος: Το ενεργειακό ισοζύγιο της Γης επηρεάζεται από την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που απορροφάται και αντανακλάται από την επιφάνεια.
* πολεοδομικός σχεδιασμός: Το albedo των επιφανειών μπορεί να επηρεάσει τη θερμοκρασία των πόλεων, οδηγώντας στο φαινόμενο αστικής θερμότητας.
