Radiação Solar
O sol é o motor que sustenta a vida no planeta, que causa os fenômenos meteorológicos e de onde vem quase toda energia terrestre.
O que é Radiação Solar? A radiação solar é a energia emitida pelo Sol em ondas eletromagnéticas. O sol irradia ondas em várias frequências e comprimentos de onda do espectro eletromagnético, mas a maior parte dessa energia encontra-se na faixa da luz visível, radiação infravermelha e ultravioleta.
A Terra absorve 1,5 x 1018 quilowatts hora de energia do Sol, e esse é o motor da vida e fonte de variações climáticas.
A energia é emitida pela camada externa do Sol, chamada fotosfera, que tem aproximadamente 300 km de espessura e temperatura de 5800 K.
Essa camada de plasma emite ondas de 100 nm a 3000 nm (3 μm), sendo a maior parte delas na faixa que corresponde à luz visível verde-amarelada.
Interação com a Terra
Quanto a interação da radiação solar com a terra, essas ondas podem ser refletidas, absorvidas, transmitidas ou difundidas.
Cerca de 35% da radiação é refletida. Nuvens, gelo e neve refletem com maior eficiência por terem cor branca, mas a superfície do solo e água também dissipa energia de volta para o espaço.
Prisma de Newton
Outra porção se perde por difusão. Quando ondas mudam de meio de propagação, ocorre a refração. O feixe de luz solar entrando na atmosfera é decomposto em suas ondas componentes pela mudança do vácuo para o ar, como no famoso experimento do Prisma de Newton.
Os comprimentos de onda mais curtos se dispersam com velocidade diferente dos mais longos, de forma que enxergamos o céu azul.
Gases de proteção
Diferentes gases absorvem radiação em diferentes níveis energéticos. A camada de ozônio, por exemplo, que se encontra entre 15 e 35 quilômetros de altitude e tem cerca de 10 km de espessura, absorve grande parte dos raios ultravioleta que chegam ao planeta. O vapor de água (H2O) e o dióxido de carbono (CO2) absorvem comprimentos de onda maiores.
Esse é o fator que possibilita o aquecimento global. A radiação terrestre, ou seja, as ondas que a terra emite de volta para o espaço, estão no intervalo infravermelho do espectro.
Energia
Essa energia vem da conversão da radiação solar em ondas infravermelhas (calor) pela superfície terrestre. Entretanto, o CO2 tem a capacidade de absorver o infravermelho e as crescentes emissões humanas de dióxido de carbono aumentam a retenção do calor na terra.
Apenas a fração que atinge a superfície do planeta e que não é refletida de volta ao espaço pode ser aproveitada pelos seres vivos.
Os organismos capazes de fotossintetizar utilizam a energia solar para transformar gás carbônico e água em glicose e oxigênio, assim sustentando quase todas as cadeias alimentares do planeta.
O ser humano tem desenvolvido seus próprios meios de transformar o potencial solar em energia mecânica, térmica ou elétrica. Usinas heliotérmicas, placas fotovoltaicas e de aquecimento solar são exemplos disso.
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