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: Jednoduchý prístroj na meranie dĺžky slnečného svitu
Heliograf, alebo slnkomer, je jednoduchý prístroj, ktorý slúži na meranie dĺžky slnečného svitu. Je dôležité poznamenať, že heliograf nemeria intenzitu slnečného žiarenia, ale iba dobu, počas ktorej Slnko svieti.
Na ilustračnej fotografii z pracovísk Slovenského hydrometeorologického ústavu (SHMÚ) počas dňa otvorených dverí je odfotený heliograf.
Princíp merania slnečného žiarenia pomocou heliografu
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. Dĺžka prepálenej stopy zodpovedá dĺžke slnečného svitu v daný deň.
Iné metódy merania slnečného žiarenia
Okrem heliografu existujú aj iné prístroje a metódy na meranie slnečného žiarenia, ktoré poskytujú informácie o jeho intenzite a spektrálnom zložení.
Prečítajte si tiež: Komplexný Prehľad Merania Uhlov na Rúre
Albedo a odrazivosť zemského povrchu
Zemský povrch odráža časť slnečného žiarenia späť do atmosféry. Množstvo odrazeného žiarenia závisí od vlastností povrchu, ako je drsnosť, prítomnosť 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
Teplota vzduchu klesá s výškou v priemere o 0,65 °C na 100 m. Maximálna a minimálna teplota vzduchu sa meria 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.
Zemský povrch vyžaruje dlhovlnné alebo tepelné žiarenie a tým sa ochladzuje. Atmosféra vyžaruje žiarenie naspäť k zemi a označuje sa ako spätné žiarenie atmosféry. Vzduch má výrazné absorpčné vlastnosti.
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. Oblačnosť sa delí podľa výšky na nízku, strednú a vysokú oblačnosť.
Prečítajte si tiež: Všetko o Akútnej Poststreptokokovej Glomerulonefritíde
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. Môžu byť spôsobené výdatnými zrážkami, topením snehu alebo kombináciou oboch faktorov.
Prečítajte si tiež: Postup a príčiny merania vajec
Klimatológia a premenlivosť klímy
Klíma je dlhodobý režim počasia v určitej oblasti. Premenlivosť klímy je prirodzený proces, ktorý je ovplyvnený vonkajšími vplyvmi a vnútornými procesmi v klimatickom systéme.