Menu

Panells d'energia
solar fotovoltaica

Propagació de la radiació solar en l'atmosfera i en la superfície de la terra

Propagació de la radiació solar en l'atmosfera i en la superfície de la terra

Per les característiques de l'atmosfera terrestre la radiació solar pateix unes determinades alteracions per travessar-la i arribar a la superfície.

De mitjana, la Terra rep una irradiància solar de 1.366 W / m² (constant solar) de el Sol. Això està relacionat amb els llindars de l'atmosfera i el pla perpendicular als raigs solars entrants. Per tant, cal tenir en compte que la radiació solar a la Terra colpeja un casquet esfèric durant 1440 minuts cada dia, disminuint en un 75%.

L'atmosfera al seu torn filtra els raigs de Sol fins a cert punt, com ho fa cada cos, causant:

  • Una reflexió i un back-dispersió dels raigs, per la seva albedo, als núvols i gasos atmosfèrics mateixos.

  • Una absorció que provoca un augment de la temperatura, com a resultat de la qual cosa emet radiació en qualsevol direcció d'acord amb la llei de Wien. No obstant això, aquesta absorció és modesta en la banda de llum visible, pel que és transparent a la radiació solar directa.

Prop de la meitat de la radiació solar travessa l'atmosfera sense alteracions. La radiació que ho aconsegueix es diu radiació neta. La meitat de la radiació neta contribueix finalment a l'evaporació de les masses d'aigua, per tant, l'energia solar disponible és aproximadament una quarta part de l'energia total emesa.

L'estratosfera absorbeix els raigs ultraviolats inclosos a la banda de 200-300 nm gràcies a la capa d'ozó. La troposfera absorbeix la radiació infraroja gràcies a el vapor d'aigua i a el CO2. L'acció de filtrat de les bandes en les longituds d'ona ultraviolada, majoritàriament letals, és essencial per al desenvolupament de la vida.

Què és la radiació solar difusa?

La radiació difusa també rep el nom de radiació indirecta.

La radiació difusa representa la porció de radiació solar que ha colpejat a l'almenys una partícula de gasos atmosfèrics a l'canviar l'angle d'incidència i que, no obstant això, aconsegueix el sòl perquè està dirigida cap a ell.

Augmenta en relació amb el total en cels ennuvolats. En particular, la dispersió de Rayleigh de el component blau de la radiació solar és responsable de l'color blau de cel. Una part de la radiació difusa està cap enrere cap a l'espai.

Què és la radiació solar incident?

La radiació solar incident és aquesta radiació que ha trobat qualsevol obstacle a què ha lliurat tota o part de la seva energia. L'energia que no arriba a la superfície de la terra es diu que està extinta i està formada per la radiació re-emesa, reflectida i retrodispersada cap a l'espai.

D'acord amb la llei de Lambert, la quantitat de radiació que colpeja la unitat de superfície és proporcional a el cosinus de l'angle d'incidència.

La quantitat màxima d'irradiació solar incident s'obté amb incidència perpendicular, ja que l'angle augmenta, tant la superfície afectada per la mateixa quantitat de radiació com el gruix de l'atmosfera travessada per aquests augmenta. Això crea les variacions diàries, anuals i latitudinals en la irradiació solar.

Què és la radiació solar reflectida?

La radiació solar reflectida és la part de la radiació solar incident reflectida des de la superfície de la terra a causa de l'efecte albedo.

L'albedo és el coeficient de reflexió c. Els valors de c generalment estan entre 0 i 1 o s'expressen com un percentatge. Està donada per la relació entre l'energia radiant reflectida des d'una superfície pel que fa a l'energia incident. La Terra té un valor mitjà de 40% (c = 0.4). A l'altitud de l'albedo de la Terra, afegim les radiacions reflectides per les partícules atmosfèriques cap a l'espai.

Què és la radiació solar absorbida?

Després de deduir totes les pèrdues degudes a la reflexió i la retrodispersió de l'atmosfera i la superfície de la Terra, la radiació solar incident que queda és absorbida per la superfície de la Terra i per tant contribueix a la seva escalfament, d'una manera variable en funció de la latitud i el tipus de superfície.

Autor:

Data de publicació: 8 de juliol de 2021
Última revisió: 8 de juliol de 2021