Ήλιος – Πηγή Ζωής

6ο Γυμνάσιο Μυτιλήνης«Γιάννης & Αριστείδης Δελής»

Μάιος 2012

Κεφάλαιο 1ο

Το πιο λαμπρό Αστέρι και η μέτρηση του Χρόνου

3

Δομή του Ήλιου και Ηλιακή Ακτινοβολία

Μετρήσεις της Ηλιακής σταθεράς από το 1980 έως το 2000

Η δομή του Ήλιου

Ιο=1,96 cal · cm-2 · min-1 ή Ιο=1366 W/m2

Τα βασικά μέρη της δομής του είναι:1. Ο πυρήνας (core), που αποτελεί τα 0,9 της όλης μάζας

του.2. Η φωτόσφαιρα (Photosphere), πάχους 200-300Κm, που

είναι η ορατή επιφάνεια του ήλιου.3. Η χρωμόσφαιρα (Chromosphere), που εκτείνεται μέχρι

ύψους περίπου 15·103Km.4. Το στέμμα (Corona), που εκτείνεται πάνω από τη

χρωμόσφαιρα

Κεφάλαιο 2ο

Ήλιος και Κλίμα

5

Η Ηλιακή Ακτινοβολία στην Ατμόσφαιρα και στην Επιφάνεια της

Γηςάμεση ηλιακή ακτινοβολία (direct solar radiation):

Το σημαντικότερο μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που φθάνει στην επιφάνεια της γης σαν δέσμη των ακτινών που προέρχονται απ' ευθείας από τον ήλιο

διάχυτη ηλιακή ακτινοβολία (diffused solar radiation):

Μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας που διαχέεται από την ατμόσφαιρα και φτάνει στην επιφάνεια του εδάφους προερχόμενη απ' όλα τα σημεία του ουρανού

ανακλώμενη ακτινοβολία (reflected radiation):

Μέρος της ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της γης και ανακλάται απ' αυτήν και από την ατμόσφαιρα, ιδιαίτερα δε από τα νέφη

γήινη ακτινοβολία (terrestrial radiation):

Η ακτινοβολία που εκπέμπει με τη σειρά της προς την ατμόσφαιρα, η επιφάνεια του εδάφους όταν θερμαίνεται από την ακτινοβολία που προσπίπτει σ' αυτήν

ατμοσφαιρική ακτινοβολία (atmospheric radiation):

Η ίδια η ατμόσφαιρα θερμαινόμενη και αυτή από την ηλιακή ακτινοβολία, ακτινοβολεί με τη σειρά της, ακτινοβολία προς όλες τις κατευθύνσεις

Πάνω στην επιφάνεια της γης η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας εξαρτάται:

από την απόσταση ήλιου-γης,από το ύψος του ήλιου πάνω από τον ορίζοντα του τόπουαπό την διαδρομή της ακτινοβολίας μέσα στην ατμόσφαιρα.από γεωγραφικούς και γεωμετρικούς παράγοντες

Σκέδαση της ηλιακής ακτινοβολίας Μοριακή σκέδαση Σκέδαση - διάχυση από αερολύματα Απορρόφηση της ηλιακής

ακτινοβολίας

Η Επίδραση της Ατμόσφαιρας στη Διερχόμενη Ηλιακή Ακτινοβολία

Το φάσμα απορρόφησης αερίων στην ατμόσφαιρα της γης

Η Γήινη Ακτινοβολία

Το Μέσο Ισοζύγιο των Ακτινοβολιών

Στο σχήμα απεικονίζονται τα επιμέρους ισοζύγια ακτινοβολιών σε ότι αφορά την επιφάνεια της γης, την ατμόσφαιρα της και το διάστημα. Με τη βοήθεια του σχήματος να διαπιστώσετε ότι ισχύει η αρχή διατήρησης της ενέργειας για την επιφάνεια της γης, την ατμόσφαιρά της και το διάστημα, συμπληρώνοντας την παρακάτω φόρμα.

•Έδαφος παίρνει ..... W/m2 κατευθείαν από τον ήλιο (άμεση ηλιακή ακτινοβολία, μικρού μ.κ.) ..... W/m2 από την ατμόσφαιρα σε μεγάλα μ.κ. +..... W/m2 σύνολο

δίνει -.... W/m2 προς την ατμόσφαιρα και το διάστημα σε μεγάλα μ.κ., (γήινη ακτινοβολία) -.... W/m2 προς την ατμόσφαιρα με τη διαδικασία της εξάτμισης -.... W/m2 προς την ατμόσφαιρα με τη διαδικασία των κατακόρυφων κινήσεων και

αναταράξεων - .... W/m2 σύνολο

•Ατμόσφαιρα παίρνει ..... W/m2 με απορρόφηση από τη γήινη ακτινοβολία των 115 μονάδων ..... W/m2 με απορρόφηση των υδρατμών (διαδικασία εξάτμισης) ..... W/m2 με την διαδικασία των κατακόρυφων και αναταρακτικών κινήσεων ..... W/m2 κατευθείαν από τον ήλιο (άμεση ηλιακή ακτινοβολία) +..... W/m2 σύνολο

δίνει -..... W/m2 με ακτινοβολία προς το έδαφος με μεγάλα μ.κ. -..... W/m2 με ακτινοβολία προς το διάστημα με μεγάλα μ.κ. -..... W/m2 σύνολο

•Διάστημα δίνει + .... W/m2 προς το έδαφος και την ατμόσφαιρα (ηλιακή ακτινοβολία)

παίρνει - .... W/m2 από ανάκλαση στην ατμόσφαιρα - .... W/m2 από διάχυση στην ατμόσφαιρα - .... W/m2 μεγάλου μ.κ. ακτινοβολία της Γης που διαπερνά ανεμπόδιστα την

ατμόσφαιρα - .... W/m2 σύνολο

Καιρός και ΚλίμαΚαιρός είναι η κυμαινόμενη κατάσταση της ατμόσφαιρας σε

ένα δεδομένο χρόνο και τόπο, η οποία χαρακτηρίζεται από την θερμοκρασία, τον άνεμο, τα σύννεφα και άλλα στοιχεία.

Κλίμα χαρακτηρίζονται οι τυπικές καιρικές συνθήκες ενός τόπου, αφού ληφθούν υπόψη όλες οι τιμές μιας σειράς ετών.

Οι παράγοντες που διαμορφώνουν το κλίμα (Κλιματικοί Παράγοντες) είναι:

Η ηλιακή ακτινοβολίαΗ φύση της επιφάνειας (ξηρά, θάλασσα)Η φυτοκάλυψηΗ θαλάσσια κυκλοφορία (το El Ninio)Ανάγλυφο, υψόμετρο, προσανατολισμός του τόπουΗ γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιραςΟ κύκλος του νερούΟ άνθρωπος

Τροπόσφαιρα – Ο Χώρος των Καιρικών Φαινομένων

Ατμοσφαιρική Πίεση

Το Νερό στη Γη Ο Κύκλος του Νερού

Παγκόσμιο Κλίμα

Κυκλοφορία του Αέρα

Οι Κλιματικές Αλλαγές ως Συνεχής Διαδικασία

Η Εξέλιξη του Κλίματος της Γης

Οι Κλιματικές Αλλαγές στο Τεταρτογενές

Το Φαινόμενο του Θερμοκηπίου

Η Επίδραση του Φαινομένου του Θερμοκηπίου στο Κλιματικό Σύστημα

Τρόπος λειτουργίας των τοιχωμάτων ενός θερμοκηπίου

Ανθρώπινες Επιδράσεις

Οι Επιπτώσεις των Κλιματικών Αλλαγών

Η μέση ανωμαλία της θερμοκρασίας σε περίοδο δέκα ετών (2000-2009) αναφορικά με τη μέση τιμή της περιόδου 1951-1980. Οι μεγαλύτερες αυξήσεις θερμοκρασίας είναι στην Αρκτική και την χερσόνησο της Ανταρκτικής.

Κεφάλαιο 3ο

Ήλιος και Βιόσφαιρα

Πως μπορούμε να αποφύγουμε τον καρκίνο του δέρματος* Αποφεύγετε την έκθεση στον ήλιο κατά τους καλοκαιρινούς

μήνες μεταξύ 10 το πρωί και 2 το μεσημέρι. Θυμηθείτε ότι η υπεριώδης ακτινοβολία διαπερνά το νερό, τα σύννεφα και αντανακλάται στην άμμο και στο χιόνι

* Προστατεύεστε από τον ήλιο φορώντας μακριά μανίκια και μεγάλα καπέλα

* Χρησιμοποιείτε αντηλιακό με υψηλό δείκτη προστασίας και να το ανανεώνετε συχνά κατά την διάρκεια της έκθεσης σας στον ήλιο

Η Υπεριώδης Ηλιακή Ακτινοβολία και οι επιδράσεις της στον

άνθρωπο

Κεφάλαιο 4ο

Ήλιος και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Πηγές Ενέργειας

Οι πηγές ενέργειας κατατάσσονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες, τις Ανανεώσιμες Πηγές και τις Μη Ανανεώσιμες Πηγές

Ηλιακή Ενέργεια Γεωθερμία

Αιολική Ενέργεια Υδρογόνο

ΥδροηλεκτρικήΕνέργεια Ορυκτά Καύσιμα

Βιοκαύσιμα Πυρηνική Ενέργεια

Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις της Διαδικασίας Παραγωγής

Ενέργειας

Εξάντληση των Ορυκτών Πόρων Όξινη Βροχή Ιπτάμενη Τέφρα Ραδιενεργά Απόβλητα Υπερθέρμανση του Πλανήτη

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας

Ο Ήλιος στην Τέχνη

Πώς επιδρά ο Ήλιος στην ψυχοσύνθεση και τη δημιουργικότητα του Ανθρώπου