V této první části série se zaměříme na hlubší porozumění slunečnímu záření a jeho stínění. Prozkoumáme, co sluneční záření je, jeho spektrální složení, a jak interakce s atmosférou Země ovlivňuje jeho vlastnosti. Zjistíte, proč je obloha modrá, jak vznikají červené odstíny při východu a západu slunce a jak tyto znalosti využít k efektivnímu zastínění.
Začneme ze široka. Přemýšleli jste někdy, co vlastně je to sluneční záření a jaký má vliv na náš každodenní život? Je to více než jen světlo, které vidíme, nebo teplo, které cítíme. Sluneční záření je základním zdrojem energie pro všechny procesy na Zemi. Jeho pochopení je klíčové nejen pro vědce, ale i pro nás, kteří se zabýváme zastíněním.
Co je sluneční záření?
Sluneční záření je elektromagnetické vlnění, které vzniká jadernými přeměnami v nitru Slunce. Má komplexní spektrum vlnových délek, které lze rozdělit na tři základní části: ultrafialové (UV) záření, viditelné světlo a infračervené (IR) záření. Každá z těchto částí má odlišný vliv na naše prostředí a zdraví.
Sluneční záření ve vesmíru a při vstupu do atmosféry.
Na hranici atmosféry má sluneční záření intenzitu přibližně 1350 W/m², známou jako solární konstanta. Když ale sluneční záření vstoupí do atmosféry Země, je částečně absorbováno, rozptýleno nebo odráženo. To znamená, že záření, které nakonec dosáhne zemského povrchu, má jiné spektrální složení - dalo by se říct, že bylo poprvé odstíněno.
Vliv atmosféry a modrá obloha.
Atmosféra Země hraje klíčovou roli v modifikaci slunečního záření. Koeficient propustnosti atmosféry, který ukazuje, kolik slunečního záření prochází atmosférou, má celkově pro spektrum slunečního záření hodnotu blízkou 0,9. V reálné atmosféře se tyto hodnoty pohybují obvykle od 0,70 do 0,85 v závislosti na atmosférických podmínkách, jako jsou oblačnost, znečištění nebo výskyt aerosolů. Modrá barva oblohy vzniká díky tomu, že modré světlo má kratší vlnovou délku a v atmosféře se rozptyluje více než ostatní barvy.
Proč je obloha modrá?
Za modrou barvou oblohy stojí rozptýlené sluneční světlo. Světlo, které prochází atmosférou, se rozptyluje na molekulách a částicích ve vzduchu. Modrá barva má kratší vlnovou délku a proto se rozptyluje více než ostatní barvy. Fialová barva má ještě kratší vlnovou délku, ale ve fialové části viditelné škály je méně energie a lidské oko je na ni méně citlivé. To vysvětluje, proč obloha není fialová.
Červená obloha při východu a západu slunce.
Obloha nabývá červené barvy při východu a západu slunce díky jevu známému jako #Rayleighův #rozptyl. V těchto okamžicích musí sluneční paprsky urazit delší vzdálenost v atmosféře, což znamená, že kratší vlnové délky (modrá a fialová) jsou více rozptýleny a pohlceny. To nechává převládat delší vlnové délky (červenou a oranžovou), což vede k dramatickým červeným a oranžovým odstínům na obloze.
Závěr a náhled na další článek.
Sluneční záření je fascinující a komplexní téma, které má obrovský význam pro naše životy. V dalším článku se podíváme třeba na #součinitel #stínění, nebo jak se mění propustnost materiálů v závislosti na úhlu dopadu záření, nebo jeho vnější a vnitřní struktuře.