La radiació solar és l'energia que emet el Sol i que arriba a la Terra. Aquesta energia és fonamental per a la vida, ja que impulsa la fotosíntesi, regula la temperatura del planeta, genera vent i clima, i és la base de moltes tecnologies d'energia renovable.
Origen de la radiació solar
Al nucli del Sol es produeixen reaccions nuclears de fusió, on àtoms d' hidrogen es combinen per formar heli, alliberant grans quantitats d' energia. Aquesta energia es transforma en radiació electromagnètica, que es propaga per l'espai a la velocitat de la llum (aproximadament 299.792 km/s).
Un valor clau per mesurar la radiació solar és la constant solar, que indica l' energia rebuda per unitat de superfície a la part externa de l' atmosfera terrestre, en un pla perpendicular als raigs solars. El seu valor mitjà és 1366 W/m².
Tipus de radiacions solars
La radiació solar no és uniforme i es distribueix en diversos tipus principals:
-
Raigs infrarojos (IR): representen aproximadament el 49% de la radiació total i són responsables de la calor que sentim del Sol.
-
Llum visible (VI): aproximadament el 43%, responsable de la llum que percebem i que permet la visió humana.
-
Radiació ultraviolada (UV): al voltant del 7%, que té efectes importants en la salut i en els processos biològics.
-
Altres tipus de radiació: menys de l ' 1%, incloent raigs X i radiació gamma en quantitats molt petites.
Subtipus de radiació ultraviolada
-
UVA (315–400 nm): travessa fàcilment l'atmosfera i arriba a tota la superfície terrestre. Pot provocar envelliment prematur de la pell, dany ocular i debilitar el sistema immunitari.
-
UVB (280–315 nm): longitud d'ona més curta, parcialment absorbida per l'atmosfera. És més intensa a la zona equatorial i pot causar cremades solars, fosca de la pell i càncer de pell.
-
UVC (100–280 nm): no arriba a la superfície terrestre perquè és absorbida per la capa d'ozó. S'utilitza de forma controlada en medicina per desinfectar o tractar certes malalties de la pell, com psoriasi o vitiligo.
Espectre i característiques físiques
La radiació solar té un espectre ampli, similar al d' un cos negre, la qual cosa significa que l' energia es distribueix al llarg de diverses longituds d' ona, sense concentrar-se en una de sola.
-
El màxim de radiació es troba a la banda de la llum visible, amb un pic al voltant dels 500 nm, que correspon al color verd-cian.
-
La radiació fotosintèticament activa (PAR), utilitzada per les plantes per a la fotosíntesi, oscil·la entre 400 i 700 nm, representant aproximadament el 41% de la radiació total.
-
Blau-violeta: 400–490 nm
-
Verd: 490–560 nm
-
Groc: 560–590 nm
-
Vermell-taronjat: 590–700 nm
-
La influència de l' atmosfera terrestre
L' atmosfera actua com un filtre natural, modulant la radiació que arriba a la superfície terrestre:
- Absorció: la capa d' ozó bloqueja la major part de la radiació UVC i part de la UVB.
- Reflexió i dispersió: els núvols, el vapor d' aigua, el diòxid de carboni i partícules en suspensió reflecteixen o difonen la llum, generant radiació difusa.
- Refracció: canvia lleugerament la direcció dels raigs solars, afectant l' angle d' incidència i la intensitat.
Aquests fenòmens determinen la quantitat de radiació directa i difusa que arriba a diferents punts de la Terra.
Importància de la radiació solar
La radiació solar és la principal font d' energia del nostre planeta i té múltiples funcions:
- Fotosíntesi: les plantes transformen l' energia solar en energia química, base de la cadena alimentària.
- Clima i vent: la calor del Sol genera corrents d'aire i oceans que regulen el clima global.
- Energia renovable: mitjançant tecnologies com panells fotovoltaics, sistemes termosolars i híbrids, podem aprofitar aquesta energia de forma sostenible.
La quantitat d'energia solar que arriba a la superfície terrestre és milers de vegades més gran que la consumida actualment per tota la humanitat, mostrant un enorme potencial per cobrir les nostres necessitats energètiques.
Efectes sobre la salut
La radiació ultraviolada pot tenir diversos efectes en la pell dels éssers humans depenent de la seva intensitat i la longitud de les seves ones.
La radiació UVA pot causar envelliment prematur de la pell i càncer de pell. També pot causar problemes als ulls i el sistema immunitari.
La radiació UVB causa cremades de sol, fosca i engrossir la capa exterior de la pell, i melanoma i altres tipus de càncer de pell. També pot causar problemes als ulls i el sistema immunitari.
La capa d' ozó impedeix que la major part de la radiació UVC arribi a la Terra. En el camp de la medicina, la radiació UVC també pot sorgir de làmpades especials o d'un llamp làser i es fa servir per eliminar gèrmens o per ajudar a cicatritzar ferides. Així mateix, es fa servir per tractar certes afeccions de la pell com la psoriasi, el vitiligo i els nòduls a la pell que causen el limfoma cutani de cèl·lules T.