כיצד כדור הארץ מקבל חום מהשמש?

תוֹכֶן

• קרינה סולארית
• העברת אנרגיה
• חימום כדור הארץ
• שיבוץ

השמש מקרינה אנרגיה לכל הכיוונים. רובו מתפזר לחלל, אך החלק השברירי של אנרגיית השמש המגיע לכדור הארץ מספיק כדי לחמם את כדור הארץ ולהניע את מערכת מזג האוויר הגלובלית על ידי התחממות האטמוספירה והאוקיאנוסים. האיזון העדין בין כמות החום שהאדמה מקבלת מהשמש לבין החום שכדור הארץ מקרין בחלל מאפשר לכדור הארץ לקיים חיים.

קרינה סולארית

קרינת השמש נוצרת כתוצאה מתגובות היתוך גרעיני בליבת השמשות הגורמות לו לפלוט כמות גדולה של קרינה אלקטרומגנטית, לרוב בצורה של אור גלוי. קרינה זו היא האנרגיה המחממת את כדור הארץ. משטח השמשות פולט כ- 63 מיליון וואט אנרגיה למ"ר. עד שהאנרגיה מגיעה לכדור הארץ, לאחר שנסעה 150 מיליון ק"מ, או 93 מיליון מיילים, היא פחתה ל -1,370 וואט למ"ר בראש האטמוספירה הפונה ישירות אל השמש.

העברת אנרגיה

קרינה אלקטרומגנטית, כולל אור גלוי, קרינה אינפרא אדום, אור אולטרה סגול וצילומי רנטגן, יכולים לעבור בוואקום של החלל. צורות אנרגיה אחרות דורשות אמצעי תקשורת פיזיים לעבור. לדוגמא, אנרגיית הקול זקוקה לאוויר או לחומר אחר שיועבר, ואנרגיית הגלים של האוקיינוסים זקוקה למים. אנרגיה סולארית, לעומת זאת, יכולה לנוע מהשמש לכדור הארץ ללא צורך בחומר פיזי להעברת האנרגיה.תכונה זו של אנרגיה אלקטרומגנטית מאפשרת לכדור הארץ לקבל אנרגיה סולארית, כולל חום.

חימום כדור הארץ

חלק מהאנרגיה הסולארית המגיעה לכדור הארץ מקפיצה מהאטמוספירה והעננים וחזרה לחלל. פני כדור הארץ מקבלים כמחצית מקרינת השמש הנכנסת. אנרגיית השמש לובשת צורה של חום ואור גלוי כמו גם קרניים אולטרה סגולות, סוג האנרגיה הגורמת לכוויות שמש. האנרגיה נספגת על ידי חומר, כולל אוויר, מים, סלעים, בניינים, ריצוף וחיות חיים, והחומר מחומם כתוצאה מכך. כדור הארץ לא מתחמם באופן שווה, בעיקר מכיוון שטחים מסוימים מקבלים קרינת שמש רבה יותר מאחרים. ההבדלים באנרגיה מניעים את הרוחות וזרמי האוקיאנוס על פני כל כדור הארץ.

שיבוץ

אם כדור הארץ היה כל הזמן מקבל אנרגיה סולארית ללא שום אמצעי לאבד אנרגיה, הוא היה מתמיד מתחמם. כדור הארץ מקרין חום בחלל, ומונע מכוכב הלכת להתחמם יתר על המידה. כמות החום המקוררת רגישה לסוג הגזים באטמוספרה; חלק מהגזים סופגים חום בצורה יעילה יותר מאחרים ומפריעים לריצות. אחד הגזים הללו הוא פחמן דו חמצני. עם עליית ריכוז הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי, תקציב החום של כדור הארץ משתנה, עם יותר אנרגיה שנשמרת באטמוספירה ופחות חום הקורן בחלל, תופעה המכונה אפקט החממה.