Περιεχόμενο
Ο ήλιος εκπέμπει ενέργεια προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα περισσότερα από αυτά διαχέονται μέσω του διαστήματος, αλλά ένα μικρό κλάσμα της ηλιακής ενέργειας φτάνει στη Γη και αρκεί για να ζεστάνει τον πλανήτη και να ελέγξει το παγκόσμιο κλιματικό σύστημα θερμαίνοντας την ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς. Η λεπτή ισορροπία μεταξύ της ποσότητας θερμότητας που λαμβάνει η Γη από τον ήλιο και της θερμότητας που εκπέμπει η Γη πίσω στο διάστημα επιτρέπει τη ζωή σε αυτόν τον πλανήτη.
Ηλιακή ακτινοβολία
Η ηλιακή ακτινοβολία δημιουργείται από πυρηνικές συντήξεις στο κέντρο του ήλιου, γεγονός που την αναγκάζει να εκπέμπει πολλή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, οι περισσότερες από τις οποίες έχουν τη μορφή φωτός. Αυτή η ακτινοβολία είναι η ενέργεια που θερμαίνει τη Γη. Η ηλιακή επιφάνεια εκπέμπει περίπου 63 εκατομμύρια βατ ενέργειας ανά τετραγωνικό μέτρο. Όταν η ενέργεια φτάσει στη Γη, αφού ταξιδέψει 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα, έχει ήδη μειωθεί στα 1.370 βατ ανά τετραγωνικό μέτρο. Αυτή η ποσότητα ενέργειας επηρεάζει την επιφάνεια της γήινης ατμόσφαιρας που βλέπει απευθείας στον ήλιο.
Μετάδοση ισχύος
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως ορατό φως, υπέρυθρες ακτίνες, υπεριώδες φως και ακτίνες Χ, μπορεί να ταξιδέψει μέσω του κενού του χώρου. Άλλες μορφές ενέργειας απαιτούν ένα φυσικό μέσο με το οποίο μπορούν να κινηθούν. Για παράδειγμα, η ηχητική ενέργεια χρειάζεται αέρα ή άλλη ουσία για μετάδοση και η ενέργεια των ωκεανών κυμάτων χρειάζεται νερό. Η ηλιακή ενέργεια, ωστόσο, μπορεί να ταξιδέψει από τον ήλιο στη Γη χωρίς μια φυσική ουσία που τη μεταδίδει. Αυτό το χαρακτηριστικό της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας επιτρέπει στη Γη να δέχεται ενέργεια και θερμότητα από τον Ήλιο.
Θέρμανση της Γης
Μέρος της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στη Γη, χτυπά την ατμόσφαιρα και τα σύννεφα και επιστρέφει στο διάστημα. Η επιφάνεια της γης απορροφά περίπου το ήμισυ της ηλιακής ακτινοβολίας που λαμβάνεται. Η ηλιακή ενέργεια λαμβάνει τη μορφή ορατής θερμότητας και φωτός, καθώς και υπεριώδεις ακτίνες, που προκαλούν εγκαύματα. Η ενέργεια απορροφάται από την ύλη. όπως, για παράδειγμα, από τον αέρα, το νερό, τους βράχους, τα κτίρια, τα πεζοδρόμια και τα ζωντανά όντα, και το αποτέλεσμα αυτού είναι η θέρμανση της ύλης. Η Γη δεν θερμαίνεται ομοιόμορφα. Ο κύριος λόγος για αυτό είναι ότι ορισμένες περιοχές δέχονται περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία από άλλες.Οι ενεργειακές διαφορές ελέγχουν τους ανέμους και τα ωκεάνια ρεύματα σε όλο τον κόσμο.
Εκ νέου ακτινοβολία
Εάν η Γη λάμβανε συνεχώς ηλιακή ενέργεια χωρίς να μπορεί να χάσει αυτήν την ενέργεια, θα γινόταν όλο και πιο ζεστή. Η Γη εκπέμπει θερμότητα πίσω στο διάστημα, εμποδίζοντας έτσι τον πλανήτη να υπερθερμανθεί. Η ποσότητα της εκ νέου ακτινοβολημένης θερμότητας είναι ευαίσθητη στα ατμοσφαιρικά αέρια. Ορισμένα αέρια απορροφούν θερμότητα πιο αποτελεσματικά από άλλα και παρεμβαίνουν στην εκ νέου ακτινοβολία. Ένα από αυτά τα αέρια είναι το διοξείδιο του άνθρακα. Καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, το ενεργειακό ισοζύγιο της Γης αλλάζει: περισσότερη ενέργεια αποθηκεύεται στην ατμόσφαιρά μας και λιγότερη θερμότητα εκπέμπεται εκ νέου στο διάστημα. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως φαινόμενο του θερμοκηπίου.
