Insolation
Udtrykket insolation er afledt af ordet "indkommende solstråling". Insolation anvendes specifikt på stråling, som først når frem til jordens atmosfære og derefter til jordens overflade. Varmen stammer fra solenergi, som normalt kaldes solstråling. Insolation" er den solstråling, der når frem til jordens overflade. Den måles ved den mængde solenergi, der modtages pr. kvadratcentimeter pr. minut. På samme måde kaldes den solenergi, som jorden modtager, insolation. Det er mængden af indkommende solstråling, der modtages over et enhedsareal af jordens overflade. Den solenergi, der modtages på jordens overflade, varierer alt efter årstid, breddegrad, atmosfærens gennemsigtighed og aspekt eller hældning af jorden.
Indstråling påvirker temperaturen. Jo mere solindstråling, jo højere er temperaturen.
På en given dag er den kraftigste solindstråling ved middagstid.
Jordens klima er i høj grad bestemt af planetens energi
Kort over solstråling i Europa
Solstråling i Afrika og Mellemøsten
Isolerede bakker i Monument Valley, USA.
Faktorer, der påvirker solindstrålingen
Den mængde solindstråling, der modtages på jordens overflade, er ikke ensartet overalt. Den varierer alt efter sted og tid. Når de tropiske områder modtager den maksimale årlige solindstråling, falder den gradvist mod polerne. Solindstrålingen er større om sommeren og mindre om vinteren. De vigtigste faktorer, der har indflydelse på den modtagne solindstråling, er: --
- Solkonstant
- Solens indfaldsvinkel
- Varighed af dagen
- Jordens afstand fra solen
- Gennemsigtighed i atmosfæren
Solkonstant
Den solindstråling, der modtages på toppen af jordens atmosfære, udtrykkes som solkonstanten.Den modtages på toppen af atmosfærens overflade (termopausen) i et vinkelret plan på solstrålen. Den gennemsnitlige solindstråling, der modtages ved termopausen, dvs. 1368 Wm2 (watt pr. kvadratmeter) energi (solkonstant) i form af kortbølger. Den betegnes derfor som solkonstant for denne gennemsnitlige afstand fra solen. Denne solkonstant varierer over 1 Wm2 på grund af periodiske forstyrrelser og eksplosioner på solens overflade, der grundlæggende er forbundet med solpletter. Solpletter er mørke og køligere områder, der er synlige på solens overflade.De seneste undersøgelser har vist, at der frigives mere og mere energi, når solpletterne er mange.Antallet af solpletter stiger eller falder også regelmæssigt, hvilket skaber en cyklus på 11 år.
Indfaldsvinkel
Da jorden er en geoid, der ligner en kugle, rammer solens stråler overfladen i forskellige vinkler forskellige steder. Dette afhænger af stedets breddegrad: Jo højere breddegrad, jo mindre er den vinkel, de danner med jordens overflade. Det areal, der dækkes af de lodrette stråler, er altid mindre end det areal, der dækkes af de skrå stråler. Hvis der dækkes et større areal, bliver energien fordelt, og den modtagne nettoenergi pr. arealenhed falder. Desuden gennemløber solens stråler med en lille vinkel en større del af atmosfæren end stråler, der rammer i en stor vinkel.
Varighed af dagen
Dagens længde bestemmer varigheden af sollyset, som påvirker mængden af solstråling, der modtages af jordens overflade. Jo længere solskinsperiode, jo større mængde solstråling vil en del af jorden modtage, f.eks. er længden af dage og nætter ved ækvator 12 timer i alle måneder, men i de arktiske og antarktiske troper varierer solskinslængden mellem 0 og 24 timer. På efterårs- og forårsjævndøgn (henholdsvis den 23. september og den 21. marts) står solen over ækvator ved middagstid, og natten og dagen er lige lange over hele jorden på disse dage, og den største mængde solindstråling modtages ved ækvator, mens solindstrålingen aftager mod polerne, hvilket skyldes, at solstrålingen er lodret ved ækvator, men med stigende breddegrader bliver strålerne mere og mere skråt. Derfor bliver den modtagne energi mindre og mindre mod polerne.
Jordens afstand fra solen
Jorden drejer rundt om solen i en elliptisk bane, hvilket resulterer i en løbende ændring af afstanden mellem solen og jorden på årsbasis. Det fører til sæsonbetingede variationer i den solenergi, som jorden modtager.Den gennemsnitlige afstand mellem jorden og solen er ca. 149 600 000 km.Når jorden er længst væk (152 mio. km) fra solen, kaldes det "aphelion" den 4. juli, mens perihelion (147 mio. km) indtræffer den 3. januar hvert år, hvor afstanden er tættest på solen. Under aphelium er den nordlige halvkugle vendt mod solen og modtager derfor ca. 7 % mindre energi end ved perihelium (sydlig halvkugle).
Atmosfærens gennemsigtighed
Atmosfæren er ikke gennemsigtig for al stråling fra solen på grund af dens forskellige sammensætning og lag. Den er også en af de faktorer, der styrer, hvordan solindstrålingen når frem til jordens overflade. Atmosfæren består af gasser, vanddamp og partikler.Atmosfæren er en blanding af gasser som f.eks. nitrogen (N), oxygen (O2), argon, kuldioxid, neon (Ne), helium (He), methan (CH4), krypton (Kr), ozon (O3), lattergas (N2O), brint (H) og xenon (Xe). Atmosfæren indeholder også vanddamp, vand i gasform, som er vand i gasform.
Jo længere dagslyset er, jo mere solindstråling modtager man pr. dag.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er solindstråling?
A: Indstråling er den solstråling, der når jordens overflade.
Q: Hvordan måler man solindstrålingen?
A: Solindstråling måles som den mængde solenergi, der modtages pr. kvadratcentimeter pr. minut.
Q: Hvad er solenergi?
A: Solenergi er den varme, der stammer fra solens stråling.
Q: Hvad påvirker mængden af solindstråling, der modtages på jorden?
A: Årstid, breddegrad, gennemsigtighed i atmosfæren og hældning påvirker mængden af solindstråling, der modtages på jorden.
Q: Hvordan påvirker solindstrålingen temperaturen?
A: Jo mere solindstråling, jo højere temperatur.
Q: Hvornår modtages den kraftigste solindstråling på en dag?
A: Den stærkeste solindstråling modtages ved middagstid.
Q: Kan solenergi kaldes indstråling, når den modtages af jorden?
A: Ja, solenergi, der modtages af jorden, kaldes indstråling.
