Содержание
Солнце излучает энергию во всех направлениях. Большая часть ее рассеивается в космосе, но небольшая часть солнечной энергии достигает Земли и достаточна для обогрева планеты и управления глобальной климатической системой, нагревая атмосферу и океаны. Тонкий баланс между количеством тепла, которое Земля получает от Солнца, и теплом, которое Земля излучает обратно в космос, позволяет жить на этой планете.
Солнечная радиация
Солнечное излучение создается ядерным синтезом в центре Солнца, в результате чего оно испускает много электромагнитного излучения, большая часть которого находится в форме света. Это излучение - энергия, согревающая Землю. Солнечная поверхность излучает около 63 миллионов ватт энергии на четыре квадратных метра. Когда эта энергия достигает Земли, после прохождения 150 миллионов километров она уже снизилась до 1370 ватт на квадратный метр. Именно такое количество энергии воздействует на поверхность атмосферы Земли, обращенную прямо к Солнцу.
Передача энергии
Электромагнитное излучение, включая видимый свет, инфракрасные лучи, ультрафиолетовый свет и рентгеновские лучи, может распространяться через космический вакуум. Другие формы энергии требуют физических средств, с помощью которых они могут двигаться. Например, для передачи звуковой энергии необходим воздух или другое вещество, а для энергии океанских волн нужна вода. Однако солнечная энергия может перемещаться от Солнца на Землю без физического вещества, которое ее передает. Эта характеристика электромагнитной энергии позволяет Земле получать энергию и тепло от Солнца.
Согревая землю
Часть солнечной энергии, которая достигает Земли, попадает в атмосферу и облака и возвращается в космос. Поверхность Земли поглощает около половины полученной солнечной радиации. Солнечная энергия принимает форму видимого тепла и света, а также ультрафиолетовых лучей, вызывающих ожоги. Энергия поглощается материей; как, например, воздух, вода, камни, здания, тротуары и живые существа, и результатом этого является нагревание материи. Земля нагревается неравномерно. Основная причина этого в том, что одни районы получают больше солнечной радиации, чем другие.Разница в энергии управляет ветрами и океанскими течениями по всему миру.
Повторное излучение
Если бы Земля постоянно получала солнечную энергию, не теряя ее, она становилась все горячее и горячее. Земля излучает тепло обратно в космос, предохраняя планету от перегрева. Количество повторно излучаемого тепла чувствительно к атмосферным газам. Некоторые газы поглощают тепло более эффективно, чем другие, и препятствуют повторному излучению. Один из этих газов - углекислый газ. По мере увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере меняется энергетический баланс Земли: больше энергии хранится в нашей атмосфере и меньше тепла повторно излучается в космос. Это явление известно как парниковый эффект.
