Zonnestraling in Nederland - Knmi
Zonnestraling in Nederland - Knmi Zonnestraling in Nederland - Knmi
STRALING IN DE ATMOSFEER 2.1 Inleiding Uit het feit dat we op Aarde de zonnestraling voelen als warmte kunnen we concluderen dat de stralen zich ook door het luchtledige kunnen voortplanten. Immers in de ruimte tussen Zon en Aarde, ver buiten de aardse atmosfeer, bevindt zich nauwelijks meer "lucht", zodat het daar luchtledig is. We kunnen nu ook de definitie van straling begrijpen: straling is een proces waarbij energie wordt overgedragen door elektromagnetische golven, zonder tussenkomst van materie. Straling kan beschreven worden als een golfverschijnsel. Net als bij golven in de zee kunnen we kijken naar de "hoogte" van de elektromagnetische golven, de richting waarin die golven lopen en de snelheid van de golven. Bij elektromagnetische golven in het algemeen, dus ook bij zonnestraling, noemen we de "hoogte" van de golfde amplitude (zie figuur 2.1). Dit is de maximale afwijking van het gemiddelde niveau. De snelheid van elektromagnetische golven c is constant en wel 2,998 . 10 8 m s 1 , de zgn. lichtsnelheid. De afstand tussen twee toppen (of dalen) van opeenvolgende golven heet de golflengte X [m]. Verder kunnen we nog de frequentie v van de elektromagnetische straling definiëren als v = cfk met de dimensie [s 1 ]. Figuur 2.1 Een golfbeweging nabij UV vacuüm UV ver UV i zichtbaar nabij infrarood ver IR 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,76 10 25 100 Urn Figuur 2.2 Het spectrum van de elektromagnetische straling (UV = ultraviolet, IR = infrarood) 15 fig. 2.2
De elektromagnetische golven worden ingedeeld naar hun golflengte X of frequentie v in zogenoemde spectrale gebieden, zie figuur 2.2 en tabel 2.1. Het menselijk oog is gevoelig voor elektromagnetische golven met golflengten tussen 0,4 en 0,76 |im, daarom wordt dat het zichtbare licht genoemd. Straling met een golflengte kleiner dan 0,4 u\m heet ultraviolet (UV) en met een golflengte groter dan 0,76 jim infrarood (IR). Tabel 2.1 Het elektromagnetische spectrum type straling golflengtegebied frequentiegebied in |im in s" 1 kosmische straling y-straling röntgenstraling vacuum-ultraviolet UV-C UV-B UV-A violet donkerblauw lichtblauw groen geelgroen geel oranje rood nabij infrarood ver infrarood microgolven radiogolven < 0,001 0,001-0,2 0,2-0,28 0,28-0,32 0,32-0,4 0,4-0,455 0,455-0,485 0,485-0,505 0,505-0,550 0,550-0,575 0,575-0,585 0,585-0,620 0,620-0,76 0,76-25 25-1000 1000-10. 10 6 > 10. 10 6 >0,3. 10 18 1,5 . 10 15 -0,3 . 10 18 1,1 . 10 ,5 -1,5 . 10 15 0,9. 10 15 -1,1. 10 15 0,7 . 10 ,5 -0,9 . 10 15 0,7 . 10 15 0,6 . 10 ,5 -0,7 . 10 15 0,6. 10 15 0,5 . 10 15 -0,6 . 10 15 0,5 . 10 15 0,5 . 10 15 0,5 . 10 15 0,4 . 10 ,5 -0,5 . 10 15 1,2. 10 13 -0,4. 10 15 3. 10 n -l,2. 10 13 3 . 10 7 -3 . 10 11 < 3. 10 7 De golflengten van de zonnestraling lopen van minder dan 0,2 |im tot lengten groter dan 1 meter die behoren tot het gebied van de radiogolven. Men noemt het bereik van deze golflengten het spectrum van de zonnestraling. Voor de dagelijkse praktijk is vooral het gebied van 0,2 tot 4 |im belangrijk waarin 99% van de zonneënergie is gelegen. We kunnen het zonnespectrum ruwweg verdelen in ultraviolette straling, zichtbaar licht en infrarode straling. In dit hoofdstuk komen absorptie, emissie en verstrooiing van straling aan de orde. Eerst worden de natuurkundige principes uitgelegd, die daarna worden toegepast op de straling in de atmosfeer. Deze kennis is niet alleen van belang als achtergrond bij het interpreteren van de metingen van zonnestraling, maar wordt ook gebruikt om straling te kunnen berekenen in gevallen waar geen meetresultaten beschikbaar zijn, zoals vaak bij schuine en verticale vlakken (zie 5.2). 16
- Page 1 and 2: Koninklijk Nederlands Meteorologisc
- Page 3 and 4: CIP-GEGEVENS KONINKLIJKE BIBLIOTHEE
- Page 5 and 6: 5 Runlengten - 69 Directe en diffus
- Page 7 and 8: 1 INLEIDING Bij gesprekken over het
- Page 9 and 10: zonneschijn (uren) normalen 1951-19
- Page 11: Meetresultaten komen in hoofdstuk 4
- Page 15 and 16: itralingsenergie emitteren als abso
- Page 17 and 18: waarbij ex de spectrale emissiefact
- Page 19 and 20: de wisselwerking tussen licht en ma
- Page 21 and 22: I n Figuur 2.7 Verzwakking van een
- Page 23 and 24: 26 Figuur 2.8 Rayleigh- en Mie-vers
- Page 25 and 26: in het algemeen gekromd. De dichthe
- Page 27 and 28: extinctiecoëfficiënt van de werke
- Page 29 and 30: 60- N 40- 20- rj M tl -hn Mm II IPM
- Page 31 and 32: In veel berekeningen wordt de absor
- Page 33 and 34: de luchtdruk (b.v. op grote hoogte)
- Page 35 and 36: In figuur 2.12 zijn enige voorbeeld
- Page 37 and 38: 2.5 Inkomende langgolvige straling
- Page 39 and 40: Pyrheliometers kunnen worden ingede
- Page 41 and 42: principe in de orde van grootte van
- Page 43 and 44: kortgolvige straling te reflecteren
- Page 45 and 46: Figuur 3.6 Schema van de SONI-zonne
- Page 47 and 48: Kipp en Zonen. Aanvankelijk met het
- Page 49 and 50: Tabel 3.2 Overzicht van de zonnesch
- Page 51 and 52: JUN I 17,74 I 17,91 II 17,26 JUL I
- Page 53 and 54: zijn gegeven de, over 1961 t/m 1980
- Page 55 and 56: uren 2000 1900 H 1800- 1700- 1600-
- Page 57 and 58: EELDE uurvak jan feb mrt apr mei 4
- Page 59 and 60: Tabel 4.5 Percentielen van etmaalso
- Page 61 and 62: drempel MJnr 2 14 16 18 20 22 24 26
STRALING<br />
IN DE<br />
ATMOSFEER<br />
2.1 Inleid<strong>in</strong>g<br />
Uit het feit dat we op Aarde de zonnestral<strong>in</strong>g voelen als warmte kunnen we concluderen dat<br />
de stralen zich ook door het luchtledige kunnen voortplanten. Immers <strong>in</strong> de ruimte tussen Zon<br />
en Aarde, ver buiten de aardse atmosfeer, bev<strong>in</strong>dt zich nauwelijks meer "lucht", zodat het<br />
daar luchtledig is.<br />
We kunnen nu ook de def<strong>in</strong>itie van stral<strong>in</strong>g begrijpen: stral<strong>in</strong>g is een proces waarbij energie<br />
wordt overgedragen door elektromagnetische golven, zonder tussenkomst van materie.<br />
Stral<strong>in</strong>g kan beschreven worden als een golfverschijnsel. Net als bij golven <strong>in</strong> de zee kunnen<br />
we kijken naar de "hoogte" van de elektromagnetische golven, de richt<strong>in</strong>g waar<strong>in</strong> die golven<br />
lopen en de snelheid van de golven.<br />
Bij elektromagnetische golven <strong>in</strong> het algemeen, dus ook bij zonnestral<strong>in</strong>g, noemen we de<br />
"hoogte" van de golfde amplitude (zie figuur 2.1). Dit is de maximale afwijk<strong>in</strong>g van het<br />
gemiddelde niveau. De snelheid van elektromagnetische golven c is constant en wel 2,998 .<br />
10 8 m s 1 , de zgn. lichtsnelheid. De afstand tussen twee toppen (of dalen) van opeenvolgende<br />
golven heet de golflengte X [m]. Verder kunnen we nog de frequentie v van de elektromagnetische<br />
stral<strong>in</strong>g def<strong>in</strong>iëren als v = cfk met de dimensie [s 1 ].<br />
Figuur 2.1<br />
Een golfbeweg<strong>in</strong>g<br />
nabij UV<br />
vacuüm UV ver UV i zichtbaar nabij <strong>in</strong>frarood ver IR<br />
1<br />
0,1 0,2 0,3 0,4 0,76 10 25 100 Urn<br />
Figuur 2.2<br />
Het spectrum van de elektromagnetische stral<strong>in</strong>g (UV = ultraviolet, IR = <strong>in</strong>frarood)<br />
15<br />
fig. 2.2
Change language