Inhalt
Die Sonne strahlt Energie in alle Richtungen aus. Das meiste davon zerstreut sich durch den Weltraum, aber ein kleiner Teil der Sonnenenergie erreicht die Erde und reicht aus, um den Planeten zu erwärmen und das globale Klimasystem durch Erwärmung der Atmosphäre und der Ozeane zu steuern. Das empfindliche Gleichgewicht zwischen der Wärmemenge, die die Erde von der Sonne erhält, und der Wärme, die die Erde zurück in den Weltraum strahlt, ermöglicht das Leben auf diesem Planeten.
Sonnenstrahlung
Sonnenstrahlung wird durch Kernfusionen im Zentrum der Sonne erzeugt, wodurch viel elektromagnetische Strahlung emittiert wird, die größtenteils in Form von Licht vorliegt. Diese Strahlung ist die Energie, die die Erde erwärmt. Die Sonnenoberfläche emittiert ungefähr 63 Millionen Watt Energie pro vier Quadratmeter. Wenn diese Energie nach 150 Millionen Kilometern die Erde erreicht, wurde sie bereits auf 1.370 Watt pro Quadratmeter reduziert. Es ist diese Energiemenge, die die Oberfläche der Erdatmosphäre beeinflusst, die direkt der Sonne zugewandt ist.
Kraftübertragung
Elektromagnetische Strahlung, einschließlich sichtbares Licht, Infrarotstrahlen, ultraviolettes Licht und Röntgenstrahlen, kann sich durch das Vakuum des Weltraums bewegen. Andere Energieformen erfordern physikalische Mittel, mit denen sie sich bewegen können. Zum Beispiel benötigt Schallenergie Luft oder eine andere Substanz, um übertragen zu werden, und Ozeanwellenenergie benötigt Wasser. Sonnenenergie kann jedoch ohne eine physikalische Substanz, die sie überträgt, von der Sonne zur Erde wandern. Diese Eigenschaft elektromagnetischer Energie ermöglicht es der Erde, Energie und Wärme von der Sonne zu erhalten.
Die Erde erwärmen
Ein Teil der Sonnenenergie, die die Erde erreicht, trifft auf die Atmosphäre und die Wolken und kehrt in den Weltraum zurück. Die Erdoberfläche absorbiert etwa die Hälfte der empfangenen Sonnenstrahlung. Sonnenenergie besteht aus sichtbarer Wärme und Licht sowie ultravioletten Strahlen, die Verbrennungen verursachen. Energie wird von Materie absorbiert; B. zum Beispiel durch Luft, Wasser, Felsen, Gebäude, Bürgersteige und Lebewesen, und das Ergebnis davon ist die Erwärmung der Materie. Die Erde ist nicht gleichmäßig erwärmt. Der Hauptgrund dafür ist, dass einige Gebiete mehr Sonnenstrahlung erhalten als andere.Die Energiedifferenzen steuern Winde und Meeresströmungen rund um den Globus.
Rückstrahlung
Wenn die Erde ständig Sonnenenergie erhalten würde, ohne diese Energie verlieren zu können, würde es immer heißer werden. Die Erde strahlt Wärme zurück in den Weltraum und verhindert so eine Überhitzung des Planeten. Die Menge der zurückgestrahlten Wärme ist empfindlich gegenüber atmosphärischen Gasen. Einige Gase absorbieren Wärme effektiver als andere und stören die Rückstrahlung. Eines dieser Gase ist Kohlendioxid. Mit zunehmender Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre ändert sich die Energiebilanz der Erde: In unserer Atmosphäre wird mehr Energie gespeichert und weniger Wärme wird in den Weltraum zurückgestrahlt. Dieses Phänomen ist als Treibhauseffekt bekannt.
