المحتوى
يرتبط مقدار الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه الأرض ارتباطًا وثيقًا بمسافة بعده عن الشمس. على الرغم من أن ناتج الشمس قد تباين طوال العمر الطويل ، إلا أن المسافة بين الأرض والشمس والخصائص المدارية لها تأثير كبير على مقدار الإشعاع الذي يتلقاه كوكبنا. ولكن ليس كل ضوء الشمس تمتصه الأرض. ينعكس البعض في الفضاء بدلاً من تحويله إلى حرارة.
قانون التربيع العكسي
قانون التربيع العكسي هو مفهوم أساسي في الفيزياء ينطبق على العديد من الظواهر بما في ذلك الجاذبية والكهرباء الساكنة وانتشار الضوء. ينص القانون على أن كمية معينة أو شدة معينة تتناسب عكسيا مع مربع المسافة من المصدر. على سبيل المثال ، تبلغ شدة الإشعاع الشمسي على سطح عطارد حوالي تسعة أضعاف كثافة الأرض ، لكن عطارد يقترب من الشمس بثلاث مرات تقريبًا.إن تقليل المسافة إلى الشمس ثلاثة أضعاف يقلل من كمية الإشعاع التي تصل إلى سطح الأرض إلى تسع مستوى الضوء على عطارد.
الاختلافات المدارية
وفقًا لقانون كبلرز الأول لحركة الكواكب ، قانون المدارات ، تتحرك الأرض في مسار بيضاوي حول الشمس. تختلف المسافة بين الأرض والشمس اختلافًا طفيفًا على مدار العام. في أفيلون ، أبعد مسافة من الشمس ، الأرض تبعد 152 مليون كيلومتر. ولكن في الحضيض ، أقرب مسافة من الشمس ، الأرض تبعد 147 مليون كيلومتر. نتيجة لذلك ، على مدار العام ، تتغير كمية الضوء التي تصل إلى سطح الأرض بنسبة قليلة في المئة.
اشعاع شمسي
على مر السنين ، راقب العلماء الإشعاع الشمسي مباشرةً باستخدام أدوات وأقمار صناعية مثل Total Irradiance Monitor ، وهي جزء من بعثة SORCE الفضائية. تشير الدراسات إلى أن إنتاج الطاقة الشمسية يتغير من دقيقة إلى دقيقة ويتغير بشكل كبير على مدى آلاف السنين. هذه الاختلافات يمكن أن تؤثر على التغيرات في مناخ الأرض. ترتبط البقع الشمسية أيضًا بالإنتاج الشمسي ، على الرغم من عدم فهم كيفية ذلك. تشير السجلات التاريخية لنشاط البقع الشمسية إلى أن الإنتاج الشمسي يكون أعلى كلما كان هناك المزيد من البقع الشمسية.
الكواكب البيدو
يمكن للعلماء حساب كمية الإنتاج الشمسي التي تحصل عليها الأرض على مسافة معينة من الشمس. تعكس الأرض بعضًا من هذا الضوء في الفضاء ، مما يقلل من إجمالي الإشعاع الذي تمتصه. يوصف هذا التأثير بمصطلح albedo ، وهو مقياس لمتوسط كمية الضوء المنعكس بواسطة كائن.
يتم قياس البيدو على مقياس من صفر إلى واحد. سيعكس الكائن ذي البياض الواحد كل الضوء الذي يصل إليه ، بينما عند الصفر البياض ، سيتم امتصاص كل الضوء. يبلغ معدل البويضات الترابية حوالي 0.39 ، لكن التغييرات على مر الزمن مثل الغطاء السحابي أو أغطية الثلج أو غيرها من ميزات السطح تغير هذه القيمة.