Meranie slnečného žiarenia sklenenou guľou: Princíp a význam
Slnko je centrálna hviezda našej slnečnej sústavy a zdroj energie nevyhnutnej pre život na Zemi. Pochopenie a meranie jeho žiarenia je kľúčové pre meteorológiu, klimatológiu a mnoho ďalších vedných odborov. Tento článok sa zameriava na princíp merania slnečného žiarenia pomocou sklenenej gule, známeho ako heliograf, a zároveň poskytuje širší pohľad na metódy merania slnečného žiarenia a súvisiacich atmosférických javov.
Heliograf
Heliograf: Jednoduchý prístroj na meranie dĺžky slnečného svitu
Heliograf, alebo slnkomer, je jednoduchý prístroj, ktorý slúži na meranie dĺžky slnečného svitu. Nie však intenzity žiarenia slnka. Je dôležité poznamenať, že heliograf nemeria intenzitu slnečného žiarenia, ale iba dobu, počas ktorej Slnko svieti.
Princíp merania dĺžky slnečného svitu pomocou heliografu je založený na sústredení slnečných lúčov sklenenou guľou na špeciálny papierový záznamový pás. Keď Slnko svieti, sklenená guľa koncentruje lúče a prepaluje stopu na papierovom páse.
Heliografický proces od Nicéphora Niépceho: „Prvá fotografia, exponovaná: 13. júna až 22. júna 2023“
Albedo a odrazivosť zemského povrchu
Zemský povrch odráža časť slnečného žiarenia späť do atmosféry. Množstvo odrazeného žiarenia závisí od vlastností povrchu, ako je drsnosť, od prítomnosti rastlinnej alebo snehovej pokrývky. Suchá zem odráža menej žiarenia ako povrch so snehovou pokrývkou. K najväčším zmenám albeda dochádza pri vodnej hladine. Miera pohlcovania slnečného žiarenia je najväčšia, keď je Slnko v zenite, pri nízkej polohe je tomu naopak.
Atmosférické javy súvisiace so slnečným žiarením
Slnečné žiarenie ovplyvňuje mnohé atmosférické javy, ako je teplota vzduchu, oblačnosť a zrážky.
Teplota vzduchu
Vzduch má výrazné absorpčné vlastnosti. Zemský povrch vyžaruje dlhovlnné alebo tepelné žiarenie a tým sa ochladzuje. Atmosféra vyžaruje žiarenie naspäť k zemi a označuje sa ako spätné žiarenie atmosféry. Teplota vzduchu klesá s výškou v priemere o 0,65 °C na 100 m. Maximálna a minimálna teplota vzduchu nameraná počas dňa, t. j. 24 hodín. Meria sa maximálnym a minimálnym teplomerom. Maximálna teplota sa odčítava z maximálneho teplomera o 21. hodine a minimálna z minimálneho teplomera o 7. hodine ráno a 21. hodine večer.
Oblačnosť
Oblačnosť je sústava častíc vody alebo kryštálikov ľadu v atmosfére. Zahŕňa aj hmlu, ktorá sa dotýka zemského povrchu. Oblačnosť vzniká kondenzáciou vodnej pary v ovzduší.
Zrážky
Zrážky sú kvapalné alebo tuhé formy vody, ktoré padajú z oblakov na zemský povrch. Množstvo zrážok, ktoré spadne na zem za určitý časový interval, sa meria ombrografmi.
Meranie vetra
Vietor je ďalší dôležitý meteorologický prvok, ktorý úzko súvisí so slnečným žiarením a teplotnými rozdielmi v atmosfére. Na meranie vetra sa používajú anemometre a veterné smerovky. Anemometer meria rýchlosť vetra a veterná smerovka určuje smer vetra.
Anemometer sa skladá z Robinsonovho miskového kríža. Trojmiskový kríž z ľahkého kovu s malou zotrvačnosťou sa roztáča vplyvom vetra. Rýchlosť otáčania miskového kríža je úmerná rýchlosti vetra. Veterná smerovka je vyrobená z ľahkých kovov a ukazuje smer, odkiaľ vietor fúka.
Búrky a blesky
Búrky sú sprevádzané náhlym elektrickým výbojom - bleskom. Blesk vzniká medzi centrami elektrického náboja opačnej polarity v oblakoch, medzi oblakmi navzájom alebo medzi oblakmi a zemou.
Povodne
Povodne sú rozsiahle zaplavenia územia vodou.
Klimatológia a premenlivosť klímy
Klíma je dlhodobý režim počasia v určitej oblasti. Premenlivosť klímy treba chápať ako prirodzený proces.
Dňa 22.03.2019 sa konal na pracoviskách Slovenského hydrometeorologického ústavu (SHMÚ) deň otvorených dverí. Rádiosonda za 95 minút letu vystúpila do výšky 34 357 metrov nad morom. V tejto výške praskol balón a následne padala a „zaletela“ až blízko Maďarského mesta Miskolc, čo je takmer 115km vzdušnou čiarou. Modrými značkami je znázornené stúpanie rádiosondy a zelenými značkami je znázornený zostup. Rádiosonda meria údaje aj počas stúpania a aj klesania.
tags: #meranie #slnečného #žiarenia #sklenená #guľa #princíp
