Radiação Solar

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.