โรงเรียนบ้านกันละ

หมู่ที่ 6 บ้านบ้านกันละ ตำบลไม้เรียง อำเภอฉวาง จังหวัดนครศรีธรรมราช 80150

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

-

การแผ่รังสี ในบรรยากาศส่งผลต่อด้านใดมากที่สุด

การแผ่รังสี

การแผ่รังสี ในบรรยากาศ พลังงานแผ่รังสีเป็นพลังงานที่ถ่ายเทโดยรังสี ฟลักซ์การแผ่รังสีหมายถึง พลังงานการแผ่รังสีที่ถ่ายโอนต่อหน่วยเวลา ความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีหมายถึง พลังงานการแผ่รังสีที่ไหลผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วยต่อหน่วยเวลา การแผ่รังสี สสารปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่า รังสี

สิ่งใดก็ตามในจักรวาล ตราบใดที่อุณหภูมิของมันสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ สามารถปล่อยพลังงานการแผ่รังสีออกมาได้ กฎของเคอร์ชอฟฟ์ ภายใต้สภาวะสมดุลทางความร้อน อัตราส่วนของการแผ่รังสีของวัตถุที่ความยาวคลื่น λ ต่อการดูดซับของวัตถุที่ความยาวคลื่น λ เท่ากับการแผ่รังสีของวัตถุสีดำที่อุณหภูมิเดียวกัน และความยาวคลื่นเท่ากัน

ความหมายของกฎข้อนี้คือ วัตถุที่มีความสามารถในการแผ่รังสีสูงไปยังวัตถุต่างๆ มีความสามารถในการดูดซับสูง วัตถุที่มีความสามารถในการแผ่รังสีต่ำ โดยจะมีความสามารถในการดูดซับต่ำ สำหรับวัตถุเดียวกัน ถ้ามันแผ่รังสีที่ความยาวคลื่นหนึ่งที่อุณหภูมิ T มันจะดูดซับรังสีนี้ที่อุณหภูมิเดียวกันด้วย ถ้าวัตถุไม่ดูดซับรังสีที่มีความยาวคลื่นหนึ่ง ซึ่งมันจะไม่ปล่อยรังสีของความยาวคลื่นนี้

กฎความอ่อนกำลังแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล เมื่อมีการส่งรังสีดวงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศ การดูดกลืน การกระเจิงของชั้นบรรยากาศจะลดลงอย่างต่อเนื่อง ในการส่งรังสีการลดทอน เนื่องจากการกระเจิง และการดูดกลืนจะเรียกว่า การสูญพันธุ์ รังสีสุริยะที่ไปถึงพื้นดิน ได้แก่ การแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรง และ”การแผ่รังสี”ท้องฟ้า โดยกล่าวคือ รังสีกระเจิงจากแสงอาทิตย์

ค่าสัมประสิทธิ์ความโปร่งใสจะเพิ่มขึ้น เมื่อความยาวคลื่นเพิ่มขึ้น สำหรับบรรยากาศที่แห้งและสะอาด รังสีคลื่นยาวจะโปร่งใส ในขณะที่รังสีคลื่นสั้นจะทึบแสงขนาดของรังสีดวงอาทิตย์ โดยตรงถูกกำหนดโดยมุมสูงของดวงอาทิตย์ และค่าสัมประสิทธิ์ความโปร่งใสของบรรยากาศเป็นหลัก

ค่าคงที่สุริยะสมมติว่า ระนาบตั้งฉากกับแสงแดดอยู่ที่ระยะห่างเฉลี่ย โดยระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกที่ขอบบนของชั้นบรรยากาศบนระนาบนี้ พลังงานแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ได้รับต่อหน่วยเวลา และพื้นที่หน่วยเรียกว่า ค่าคงที่แสงอาทิตย์ การแผ่รังสีท้องฟ้า นอกจากการแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงแล้ว การแผ่รังสีที่ไปถึงพื้นดินยังรวมถึง การแผ่รังสีสุริยะที่กระจัดกระจายจากทุกทิศทุกทางในท้องฟ้า

รังสีที่กระจัดกระจายมาจากท้องฟ้าครึ่งซีกทั้งหมด หรือที่เรียกว่า การแผ่รังสีท้องฟ้า การแผ่รังสีที่กระจัดกระจาย โดยทั่วไปจะอ่อนแอกว่าการแผ่รังสีโดยตรง แต่บางครั้งการแผ่รังสีที่กระจัดกระจายนั้น ซึ่งยิ่งใหญ่กว่าการแผ่รังสีโดยตรง รังสีดวงอาทิตย์ที่แผ่ลงมาสู่พื้นดินได้แก่ การแผ่รังสีดวงอาทิตย์โดยตรงและรังสีท้องฟ้า รังสีที่กระจัดกระจาย

ปริมาณรังสีท้องฟ้าขึ้นอยู่กับมุมสูงของดวงอาทิตย์ ค่าสัมประสิทธิ์ความโปร่งใสของบรรยากาศ เมฆปกคลุม ระดับความสูง ซึ่งได้รับผลกระทบจากการสะท้อนแสงของพื้นดิน รังสีพื้นดินทั้งหมด เพราะจะมีผลรวมของรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงและรังสีที่กระจัดกระจายที่มาถึงพื้นผิวเรียกว่า การแผ่รังสีภาคพื้นดินทั้งหมด

การแผ่รังสีย้อนกลับในบรรยากาศ การแผ่รังสีบรรยากาศที่ตกลงสู่พื้นดินเรียกว่า การแผ่รังสีย้อนกลับของบรรยากาศ พื้นดินสามารถดูดซับรังสีคลื่นสั้นจากแสงอาทิตย์ ในขณะเดียวกัน ก็ปล่อยรังสีคลื่นยาวออกไปด้านนอกอย่างต่อเนื่องตามอุณหภูมิของมันเอง ความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีของพื้นดิน ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของพื้นดิน

ผลกระทบหลักของเมฆที่มีต่อรังสีดวงอาทิตย์คือ การกระเจิง และการสะท้อนกลับ การดูดกลืนรังสีแสงอาทิตย์โดยตรง โดยชั้นบรรยากาศมีขนาดเล็กมาก โดยส่วนใหญ่จะรักษาอุณหภูมิไว้ โดยการดูดซับรังสีอินฟราเรดจากพื้นดิน ความแรงของรังสีในบรรยากาศ ไม่ได้ถูกกำหนดโดยอุณหภูมิบรรยากาศเท่านั้น แต่ยังพิจารณาจากความชื้นในบรรยากาศ และสภาพเมฆด้วย

ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ปริมาณไอน้ำ และน้ำของเหลวก็จะยิ่งมากขึ้น “การแผ่รังสี”ในบรรยากาศก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ภาวะเรือนกระจกในบรรยากาศ บรรยากาศดูดซับรังสีดวงอาทิตย์น้อยมาก ซึ่งส่งผลให้มีรังสีดวงอาทิตย์จำนวนมากผ่านชั้นบรรยากาศลงสู่พื้นดิน และบรรยากาศก็แข็งแกร่ง มันดูดซับรังสีอินฟราเรดของพื้นดินอย่างแรง เพื่อเพิ่มความร้อน และส่งส่วนหนึ่งของมันกลับคืนสู่พื้นในรูปแบบของการแผ่รังสีย้อนกลับของชั้นบรรยากาศ

เพื่อให้พื้นดินไม่สูญเสียความร้อนมากเกินไป ผลกระทบของบรรยากาศนี้เหมือนกับการทำให้ร้อนขึ้น ผลกระทบซึ่งเรียกว่า ปรากฏการณ์เรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ หรือเรียกสั้นๆ ว่าผลกระทบจากบรรยากาศ ความแตกต่างของอุณหภูมิประจำปี ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิเฉลี่ยรายเดือนสูงสุด และต่ำสุดใน 1 ปีเรียกว่า ความแตกต่างของอุณหภูมิประจำปี

วัตถุต่างๆ แลกเปลี่ยนความร้อนผ่านการแผ่รังสี ซึ่งเรียกว่า การแผ่รังสีความร้อน เมื่อรังสีที่ปล่อยออกมาจากวัตถุมีค่าเท่ากับรังสีที่ถูกดูดกลืน สถานะทางความร้อนของวัตถุจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งเรียกว่า สมดุลของรังสี การกระจายความหนาแน่นของฟลักซ์ การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ หรือการแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นเรียกว่า สเปกตรัมรังสีดวงอาทิตย์

การกระเจิงหมายถึง ปรากฏการณ์ที่แต่ละโมเลกุลที่กระเจิง หรืออนุภาคกระเจิงจะแผ่รังสีตกกระทบไปยังทุกฝ่ายอีกครั้ง พื้นดินเพิ่มความร้อน เนื่องจากการดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมด และบรรยากาศต้านรังสี ในขณะเดียวกันก็แผ่รังสีคลื่นยาวออกไปด้านนอก และสูญเสียความร้อน

พลังงานรังสีที่ได้รับจากพื้นดิน ความแตกต่างของพลังงานการแผ่รังสีที่ได้นั้นเรียกว่า ความแตกต่างของการแผ่รังสีภาคพื้นดิน สำหรับพื้นดิน และชั้นบรรยากาศโดยรวม ความสมดุลของรังสีที่คำนวณได้ ทั้งหมดนี้เรียกว่า สมดุลการแผ่รังสีของระบบชั้นบรรยากาศโลก

 

 

บทความอื่นที่น่าสนใจ  ➠   โคโรน่า ไวรัสอัตราการฉีดวัคซีนเพื่อป้องกันโรค