日射量: 種類、特性、定義

日射量: 種類、特性、定義
太陽放射の定義: 太陽が惑星間空間で放出するエネルギーです。

地球の表面に到達する太陽​​エネルギーの量について話すとき、私たちは放射照度と照射の概念を使用します。日射量は単位面積当たりに受けるエネルギー（J/m2）、つまり一定時間に受ける電力です。同様に、太陽放射照度は瞬間的に受け取る電力であり、平方メートルあたりのワット数 (W/m2) で表されます。

核融合反応は太陽核で起こり、太陽のエネルギーの源となります。核放射線は、さまざまな周波数または波長の電磁放射線を生成します。電磁放射線は宇宙空間を光速 (299,792 km/s) で伝播します。
太陽放射の解明: 太陽放射の種類と重要性への旅
特異値は太陽定数です。太陽定数は、地球の大気の外側部分において、太陽光線に垂直な面で単位面積当たりに瞬時に受ける放射線の量です。平均して、太陽定数の値は 1.366 W / m2 です。

日射量の種類
太陽放射は次の種類の放射で構成されます。

赤外線 (IR): 赤外線は熱を提供し、太陽放射の 49% に相当します。
可視光線 (VI): 放射線の 43% に相当し、光を提供します。
紫外線 (UV 放射): 7% に相当します。
他の種類の光線: 全体の約 1% を占めます。
紫外線の種類
さらに、紫外線（UV）は次の 3 種類に分類されます。

紫外線 A または UVA: 大気を容易に通過し、地表全体に到達します。
紫外線 B または UVB: 短波長。大気圏を通過するのがより困難になります。その結果、高緯度よりも早く赤道帯に到達します。
紫外線 C または UVC: 短波長。大気中を通過しません。代わりに、オゾン層がそれらを吸収します。
太陽放射の性質
太陽放射全体は、太陽源がモデル化されている黒体のスペクトルの典型であるように、典型的な鐘の形をした不均一な振幅の広いスペクトルに分布しています。したがって、単一の周波数に焦点を当てているわけではありません。

放射線の最大値は放射線または可視光線の帯域の中心にあり、地球の大気圏外の 500 nm にピークがあり、シアングリーンの色に対応します。

ウィーンの法則によれば、光合成活性放射線帯は 400 ～ 700 nm の間で振動し、可視放射線に相当し、総放射線量の 41% に相当します。光合成活性放射線の中には、放射線を含むサブバンドがあります。

青紫 (400-490 nm)
緑色 (490-560 nm)
黄色 (560-590 nm)
オレンジレッド (590-700 nm)
大気を通過する際、太陽放射はさまざまな大気ガスによって、周波数の関数としてさまざまな程度で反射、屈折、吸収、拡散を受けます。

地球の大気はフィルターの役割を果たします。大気の外側部分は放射線の一部を吸収し、残りは直接宇宙空間に反射します。フィルターとして機能する他の要素には、二酸化炭素、雲、水蒸気があり、これらは拡散放射線に変換されることがあります。

太陽放射はどこでも同じではないことに留意する必要があります。たとえば、熱帯地域は太陽光線が地表に対してほぼ垂直であるため、最も多くの日射量を受け取ります。

太陽放射はなぜ必要なのでしょうか?
太陽エネルギーは主要なエネルギー源であり、したがって私たちの環境を推進するエンジンです。太陽放射を通じて私たちが受け取る太陽エネルギーは、光合成、生命と調和する惑星の気温の維持、風などの生物学的プロセスに不可欠な側面に直接的または間接的に関与しています。

地球の表面に到達する地球規模の太陽エネルギーは、現在全人類が消費するエネルギーの 10,000 倍です。

太陽放射は健康にどのような影響を与えるのでしょうか?
紫外線は、その強度と波の長さに応じて、人間の皮膚にさまざまな影響を与える可能性があります。

UVA 放射線は、皮膚の早期老化や皮膚がんを引き起こす可能性があります。また、目や免疫系の問題を引き起こす可能性もあります。

UVB 放射線は、日焼け、肌の黒ずみ、外層の肥厚、黒色腫、その他の種類の皮膚がんを引き起こします。また、目や免疫系の問題を引き起こす可能性もあります。

オゾン層は、ほとんどの UVC 放射線が地球に到達するのを防ぎます。医療分野では、UVC 放射は特定のランプやレーザー ビームからも発生し、細菌を殺菌したり傷の治癒を助けるために使用されます。また、乾癬、白斑、皮膚 T 細胞リンパ腫の原因となる皮膚の小結節など、特定の皮膚疾患の治療にも使用されます。

著者: Oriol Planas – 産業技術エンジニア