سلوك الطاقة الشمسية 

تشع الشمس ما يعادل ١٢ كوادرليون* كواد سنويا. وتنطلق هذه الإشعاعات في الفضاء في جميع الاتجاهات، وتعترض الأرض حوالى 2/بليون من قيمتها الأصلية.

وبالقرب من خط الاستواء بين خطى عرض ٥٣٨ شمال و٥٣٨ جنوب تمتص الأرض الحرارة بصفة مستمرة. أما بالقرب من القطبين حيث تكون درجة الحرارة أقل بكثير فيوجد فقد مستمر في الحرارة. وبالتالي فإن المحصلة تقارب الصفر.

والطاقة القادمة من الشمس تتعاظم عند طول موجى يساوى ٠,٤٨ ميكرون وتحتوى على الأشعة تحت الحمراء والمرئية وفوق البنفسجية. ويبين شكل (١)كيفية توزيع هذه الطاقة. وتبلغ كمية الطاقة الشمسية التي تعترضها الأرض وجوها ٥,٤ مليون كواد سنويا. تنعكس بعض هذه الطاقة مباشرة من الجو المحيط إلى الفضاء الخارجي كما يمتص بعضها خلال السحب وبعضها في الجو الصافي. ويبلغ ٩ من الطاقة الكلية سطح الأرض ولكن طوله الموجي يجعله ينعكس من سطح الأرض كما لوكان قد سقط على مرآة. وتصل ٤٧ % من طاقة ال ٥,٤ مليون كواد السنوية إلى سطح الأرض حيث تمتص.

ويبين الشكل (٢) الطاقة التي تترك الأرض. وكنتيجة لدرجة حرارة سطح الأرض تبلغ كمية الإشعاع من السطح حوالى ٦,٢ مليون كواد سنويا أي ١١٥% من الإشعاع الساقط (أي من ٥,٤ مليون كواد سنويا ) . بالإضافة إلى 10% تترك الأرض عن طريق تيارات الحمل (التي تحمل بعيدا بتصاعد الهواء المسخن) و 19% من تبخير مياه المحيطات.

وعلى ذلك فإن الطاقة الكلية الق تترك سطح الأرض تكون أكبر بكثير من الطاقة الشمسية الساقطة . ولكن معظم هذه الطاقة تعاق وتنعكس قافلة من الجو والسحب المحيطة وبالتالي فإن الطاقة الخارجة من الأرض تساوى الطاقة القادمة إليها وبالتالي تبق درجة حرارة الأرض ثابتة تقريباً .

__________________

* كوادرليون = ١٠ ^١٥ ، بليون =10⁹، مليون =^٦١٠، ألف =³١٠