Bức xạ mặt trời là gì? Các loại bức xạ và cách đo bức xạ

Bức xạ mặt trời là dòng vật chất và năng lượng do Mặt Trời phát ra. Đây là nguồn năng lượng chính cho các quá trình phong hóa, bóc mòn, vận chuyển, bồi tụ trên Trái Đất, cũng như chiếu sáng và sưởi ấm cho các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Bức xạ mặt trời bao gồm bức xạ hạt và bức xạ điện từ. Bức xạ hạt chủ yếu gồm proton và electron, có thể gây hại cho các sinh vật, nhưng tầng ozon trên Trái Đất đã giúp ngăn chặn một phần tác động có hại của chúng.

Bức xạ Mặt Trời là gì?

Bức xạ Mặt Trời là gì? Được hiểu đơn giản nhất là các dòng vật chất và năng lượng do Mặt Trời phát ra. Đây chính là nguồn năng lượng chính cho những quá trình phong hoá, bóc mòn, vận chuyển và bồi tụ trên Trái Đất, cũng như chiếu sáng và sưởi ấm cho các hành tinh có trong hệ Mặt Trời.

Bức xạ mặt trời được hấp thụ và biến đổi thành nhiều dạng năng lượng hữu ích. Ví dụ như nhiệt và điện sử dụng cho nhiều công nghệ. Nhưng tính khả thi kỹ thuật và hoạt động của những công nghệ này phụ thuộc vào nguồn năng lượng mặt trời có sẵn.

Tuy nhiên, bức xạ cực tím (UV) và những tia bức xạ khác có trong ánh sáng mặt trời có hại đối với sức khỏe của con người. Đặc biệt, kính là vật liệu hấp thụ bức xạ tia UV, IR cao,… âm thầm gây nguy hại đến sức khỏe của con người.

Chính vì vậy, bạn nên dùng loại sơn kính cách nhiệt để chống nóng, cách nhiệt hiệu quả. Đồng thời bảo vệ sức khỏe, nội thất bởi các tia bức xạ gây hại của ánh sáng Mặt Trời.

Một số nguyên tắc về hướng và lượng tia xạ mặt trời

Bên cạnh thắc mắc: bức xạ Mặt Trời là gì? Lượng bức xạ của mặt trời sẽ thay đổi tùy theo:

• Vị trí địa lý
• Khoảng thời gian, thời điểm trong ngày
• Theo mùa
• Quang cảnh
• Thời tiết

Vì Trái Đất hình cầu, Mặt Trời chiếu vào bề mặt ở các góc khác nhau từ 0° đến 90°. Khi các tia sáng mặt trời thẳng đứng vuông góc thì bề mặt Trái đất sẽ nhận năng lượng nhiều nhất có thể.

Đặc biệt, Trái đất hình cầu nên ở vùng cực Bắc và Nam sẽ không bao giờ nhận được bức xạ mặt trời theo góc 90° trong suốt cả năm.

Chưa kể, Trái đất còn xoay quanh Mặt Trời theo quỹ đạo hình elip; và mỗi phần trên Trái đất sẽ có một thời điểm gần với Mặt trời nhất trong năm. Khi phần Trái đất ở gần Mặt trời nhất vào mùa hè, bề mặt Trái đất lúc đó sẽ nhận thêm một chút năng lượng Mặt Trời.

Hơn thế, vòng quay của Trái đất cũng SẼ ảnh hưởng đến sự thay đổi hàng giờ của ánh sáng mặt trời. Vào buổi sáng sớm và chiều muộn, Mặt Trời sẽ ở vị trí thấp trên bầu trời.

Tia nắng của nó đi xa hơn ở bầu khí quyển; trong khi đó vào buổi trưa vị trí của nó sẽ ở trên đỉnh cao nhất. Lúc này, tia nắng sẽ chiếu trực tiếp xuống bề mặt. Và tất nhiên thời điểm giữa trưa thì nguồn năng lượng mặt trời đáp xuống mặt đất là nhiều nhất.

Bức xạ khuếch tán và bức xạ trực tiếp

Khi ánh sáng Mặt Trời xuyên qua bầu khí quyển, một phần của nó sẽ bị hấp thụ lại, tán xạ và phản xạ bởi:

• Phân tử không khí
• Hơi nước
• Mây
• Bụi bặm
• Các chất ô nhiễm
• Khói và tro lá cây từ cháy rừng
• Núi lửa

Những bức xạ bị tác động bởi các yếu tố vừa nêu trên được gọi là bức xạ mặt trời khuếch tán. Mặt khác các bức xạ mặt trời đến bề mặt Trái đất mà không bị khuếch tán thì sẽ được gọi là bức xạ Mặt Trời trực tiếp. Tổng cả bức xạ Mặt Trời khuếch tán và trực tiếp được gọi là bức xạ Mặt Trời toàn phần. Các yếu tố điều kiện khí quyển có thể làm giảm đi 10% bức xạ mặt trời trực tiếp vào những ngày đẹp trời thoáng đãng, và có thể giảm tới 100% trong những ngày có quá nhiều mây.

Cách đo bức xạ Mặt Trời

Hiểu rõ bức xạ Mặt Trời là gì? Cách đo bức xạ? Các nhà khoa học đo lượng ánh sáng Mặt Trời ở các vị trí cụ thể theo các thời điểm khác nhau trong năm. Tiếp theo, họ ước tính lượng ánh sáng Mặt Trời tại các vùng có cùng vĩ độ và có khí hậu tương tự. Những phép đo năng lượng Mặt Trời thường được biểu thị bằng tổng bức xạ trên một bề mặt ngang.

Dữ liệu bức xạ cho các hệ thống điện năng lượng mặt trời (hệ thống của pin quang điện) thường được biểu thị dưới đơn vị kilowatt-giờ trên mét vuông (kWh/m2). Ước tính trực tiếp về năng lượng Mặt Trời cũng có thể được tính bằng watt trên một mét vuông (W/m2).

Tình trạng bức xạ Mặt Trời ở nước ta

Cường độ bức xạ mặt trời tại Việt Nam rất dồi dào. Cụ thể, trung bình ở phía Bắc là 3,69 kWh/m2 còn phía Nam là 5,9 kWh/m2. Tuy nhiên, nước ta là một nước có bản đồ hình chữ “S” trải dài từ Bắc xuống Nam nên lượng bức xạ rất đa dạng. Nhưng có thể thấy được lượng bức xạ ở khu vực phía trong Nam thường cao hơn phía Bắc.

Trên đây Thiết Bị Điện Goldsun đã tổng hợp các thông tin về bức xạ mặt trời là gì giúp cho quý bạn đọc cung cấp các kiến thức cần thiết để áp dụng cho công việc và học tập.