Erinevus lehekülje "Arutelu:Päikesekiirgus" redaktsioonide vahel

resümee puudub
: Endine sisu on säilinud, aga uue sisuga on suured probleemid. Ühte patta on pandud taevakeha [[Päike]] kiirgus, [[elektromagnetkiirgus]]e spektri piirkondadeks jagamine ning päikesekiirgusega Maa atmosfääris toimuv ja selle mõõtmine. Jutt spektripiirkondadest võiks jääda elektromagnetkiirguse artiklisse. Maapinnani jõudvate päikesekiirguse komponentide kirjeldamine (summaarne kiirgus, otsekiirgus, hajuskiirgus) sobib ehk paremini artiklisse [[Aktinomeetria]]. Või siis selgemalt välja öelda, et see jutt on sellest Päikese kiirguse osast, mis jõuab maapinnale. Praegune jutt, et "Päikeselt lähtuv elektromagnetlainete ja aineosakeste voog [..] sõltub laiuskraadist, aastaajast ja kellaajast." on lihtsalt vale. [[Eri:Kaastöö/2001:BB8:0:3221:0:0:0:86|2001:BB8:0:3221:0:0:0:86]] 5. jaanuar 2016, kell 12:28 (EET)
:: Palun aita ümber teha. [[Kasutaja:Andres|Andres]] ([[Kasutaja arutelu:Andres|arutelu]]) 5. jaanuar 2016, kell 12:50 (EET)
::: Tegin uuesti. Kogu eelmine versioon on väljakommenteerituna siin lõpus, selle võib vast ära kustutada. Jätsin välja solaarkonstandi ja EM-spektri piirkondadeks jaotamise, sest nende kohta on eraldi artiklid. [[Eri:Kaastöö/193.40.5.245|193.40.5.245]] 12. juuni 2016, kell 18:30 (EEST)
<!--
'''Päikesekiirgus''' on [[Päike|Päikeselt]] lähtuv [[Elektromagnetiline_kiirgus|elektromagnetlainete]] ja aineosakeste voog ehk Päikese poolt kiiratud energia. <ref name="TTK"> Eensaar, A. [http://eprints.tktk.ee/128/2/paikesekiirgus/pike_maa_energiaallikana.html, "Päikesekiirgus atmosfääris"]. Tallinna Tehnikakõrgkool. 2012. (vaadatud: 09.11.2015)</ref> Päikesekiirguse voog mõjutab tugevasti elu Maal, sellest sõltub atmosfääri soojenemine ja jahtumine, atmosfääri püsivus, vee aurumine ja kondensatsioon, soojusenergia olemasolu ja Maa kliimade omadused. Päikesekiirguse voog sõltub laiuskraadist, aastaajast ja kellaajast.<ref name="piiapost"> Post, P. [http://ael.physic.ut.ee/KF.Private/Piia.Post/meteo/Kiirgusseadused.PDF "Kiirguslikud protsessid atmosfääris"]. Materjalid Üldmeteoroloogia kursuse jaoks.</ref> Suurem osa kiirgusest hajub maailmaruumis laiali. [[Maa_(planeet)|Maani]] jõuab aastas vaid pool miljardikku kogu kiirgusest ehk 5,4 x 10<sup>12</sup> tera[[Džaul|džauli]].<ref name="KKT"> Russak, V., Kallis, A. [http://www.ilmateenistus.ee/ilmatarkus/publikatsioonid/eesti-kiirguskliima-teatmik/, "Eesti kiirguskliima teatmik"]. Tallinn. 2013. </ref>
 
== Spektraalvahemik ==
 
[[File:Päikese spekter.jpg|pisi|Päikese kiirgusvoo tiheduse muutumine atmosfääri läbimisel]]
Päike katab kogu elektromagnetilise kiirguse [[Spekter|spektri]]. Siiski ei kiirga ta võrdselt energiat kõigil lainepikkustel. Päikese kiirgusspektri saab lugeda võrdseks [[Absoluutselt_must_keha|absoluutselt musta keha]], mille temperatuur on 5800 K, kiirgusega.<ref name="TTK" />
 
Suurim osa kiirgusenergiast jääb nähtava valguse piirkonda (0,39–0,76 mikromeetrit). Maa kliimat mõjutab samuti just see vahemik.
 
Päikesekiirguse mõõtmisel oluline spektraalvahemik jaotatakse üldjuhul viieks:
* ultraviolettkiirgus (λ < 400 nm);
* nähtav valgus (390 > λ >760 nm);
* lähisinfrapuna (760 nm < λ < 1,4 µm);
* [[Infrapunakiirgus|infrapunane]] (1,4 < λ < 3 µm);
* kauginfrapuna (λ > 3 µm).
 
Läbides atmosfääri kiirgus nõrgeneb ja spektraalne koostis muutub, kuna õhu molekulid, erinevad [[Aerosool|aerosoolid]], pilved ja teised gaasilised ained neelavad/hajutavad kiirgust. <ref name="KKT" /> <ref name="english"> Russell, R. [http://www.windows2universe.org/sun/spectrum/multispectral_sun_overview.html "The Multispectral Sun"]. 2007. (vaadatud: 09.11.2015)</ref>
 
== Jaotus ==
 
Päikesekiirgus jaotatakse üldiselt neljaks: otsekiirguseks, hajuskiirguseks, summaarseks kiirguseks ja peegeldunud kiirguseks.
 
===Otsekiirgus===
 
Kiirgus jõuab Päikeselt Maani peaaegu paralleelsete kiirte kimbuna. Mõõdetakse kiirtega risti asetseval pinnal.
 
[[Kiirgusvoog|Päikesekiirguse voog]] sõltub paljudest faktoritest:
* solaarkonstandist;
* Maa ja Päikese vahelisest kaugusest;
* pilvede olemasolu, aerosoolide kontsentratsioon atmosfääris jne;
* Päikese kõrgusest.
 
Paljude tegurite tõttu ei ole otsekiirguse vood ajas ühtlased. Selgelt tulevad välja ööpäevane ja aastane käik. Väiksematel laiuskraadidel sisaldab atmosfäär rohkem veeauru ja lisandeid kui suurematel laiustel, seega on otsekiirguse maksimaalne voog suurematel laiuskraadidel suurem.
 
Eestis jäävad otsekiirguse kuusummad vahemikku 50 kuni 600 MJ/m<sup>2</sup>.<ref name="TTK" /><ref name="KKT" />
 
===Hajuskiirgus===
 
Kiirgus jõuab maapinnani peale korduvat hajumist atmosfääris (pilvedel, õhumolekulidel, aerosoolidel). Hajuskiirguse voog sõltub samadest faktoritest, mis otsekiirguse voogki. Kuid kui otsekiirguse puhul pilvisus vähendab kiirgusvoo hulka, siis hajunud kiirguse puhul on olukord vastupidine – mida rohkem pilvi, seda suurem hajumine. Hajuskiirgus on lühema lainepikkusega kui otsekiirgus. Hajuskiirguse puhul on oluline osa ka lumikattel. Viimase olemasolul suureneb otsekiirguse tagasipeegeldumine, mis omakorda suurendab ka hajuskiirguse hulka.
 
Hajuskiirguse kuusummad Eestis on vahemikus 20 kuni 300 MJ/m<sup>2</sup>.<ref name="TTK" />
 
===Summaarne kiirgus===
 
Summaarne kiirgus on otse- ja hajuskiirguse summa.
 
Sõltub see samadest teguritest kui ta komponendid. Osad sõltuvused ilmnevad aga summaarse kiirguse puhul nõrgemini. Kuna näiteks pilvisuse mõju on otse- ja hajuskiirguse puhul vastupidine, siis summaarses kiirguses nad kompenseeruvad. Summaarse kiirguse spektraalne koostis sõltub otse- ja hajusakiirguse spektraalsest koostisest ja ka nende suhtest.<ref name="KKT" />
 
Eestis on summaarse kiirguse keskmised kuusummad vahemikus 20 kuni 630 MJ/m<sup>2</sup>.<ref name="TTK" />
 
===Peegeldunud kiirgus===
 
Osa maapinnale langenud kiirgusest peegeldub tagasi atmosfääri. Päikesekiirguse puhul ei võrdu peegeldumisnurk langemisnurgaga, sest maapind pole tasane. Peegeldumist iseloomustatakse [[Albeedo|albeedoga]].<ref name="KKT" />
 
== Solaarkonstant==
[[Pilt:Solar-cycle-data.png|pisi|Päikese kiirgusvoo võimsus atmosfääri ülapiiril: päeva keskmine (kollane), aasta keskmine (punane), päikeseplekkide (sinine), päikesesähvatuste (roheline) ja raadiokiirguse (violetne) dünaamika]]
Solaarkonstant on defineeritud kui Päikese kiirgusvoo võimsus, mis jõuab atmosfääri ülapiirile kiirtega ristiolevale ühikpinnale Maa ja Päikese keskmisel kaugusel.<ref name="KKT" /> Mõõtühikuks on W/m<sup>2</sup>.
 
Solaarkonstant pole siiski pidevalt konstantne, sest päikesekiirguse intensiivsuses esinevad pika- ja lühemaajalised tõusud/mõõnad. Täpset väärtust pole siiani leitud. Tõenäoliselt on see vahemikus 1,365–1,367 kW/m<sup>2</sup>. Jooniselt on selgelt näha 11-aastane tsükkel. See langeb kokku Päikese 11,1 aastase tsükliga, mille jooksul tekivad Päikesel külmemad alad ehk [[Päikeseplekk|päikeseplekid]]. <ref name="TTK" /><ref name="piiapost" /><ref name="NOAA"> National Oceanic and Atmospheric Administration. [http://www.ngdc.noaa.gov/stp/solar/solarirrad.html "Total Solar Irradiance"]. (vaadatud: 09.11.2015)</ref>
 
== Mõõtmine ==
 
Kui suur hulk kiirgust pinnani jõuab, sõltub erinevatest kiirgusvoogudest. Saabuvad kiirgusvood loetakse positiivseteks, lahkuvad negatiivseteks. [[Aktinomeetria|Aktinomeetrias]] käsitletakse enamasti kiirgustingimusi horisontaalsel pinnal. Sõltuvalt kiirguse lainepikkusest jaotatakse see lühi- ja pikalaineliseks kiirguseks. Kui kiirguse lainepikkus jääb vahemikku 0,2–4,0 µm, loetakse see lühilaineliseks. Pikalaineliseks piirkonnaks on 4–100 µm. Päikesekiirgus on 99% ulatuses lühilaineline. Kiirgust mõõdetakse [[Aktinomeeter|aktinomeetriga]]. <ref name="KKT" />
 
===Ajalugu===
 
Päikesekiirguse olemusest hakati huvi tundma 17. sajandil, kui [[Galileo_Galilei|Galileo]] uuris Päikese plekke ja [[Isaac_Newton|Newton]] avastas valguse spektraalse iseloomu. Esimese aktinomeetri valmistas aga 19. sajandil inglise astronoom [[John Herschel|John Herschel]]. See kujutas endast suurt ja tundlikku termomeetrit, millega sai määrata kindlal ajaperioodil termomeetri poolt neelatud [[Soojushulk|soojushulga]]. <ref name="KKT" />
 
=== Mõõtmine Eestis ===
 
Eestis on päikesekiirgust mõõdetud juba ligi 80 aastat. Esialgu olid mõõtmised küll episoodilised ja puudulikud. Korrapäraste ja pidevate mõõtmiste algus jääb 20. sajandi keskpaika, mil kiirgust hakati mõõtma Tartu aktinomeetriajaamas (alates 01.10.1965 Tõraveres) ja pisut hiljem ka Tiirikoja järvejaamas. 1953–1964 toimusid mõõtmised ka Kuusiku meteoroloogiajaamas ja Tooma soojaamas.<ref name="mootmised">[http://www.ilmateenistus.ee/ilmatarkus/mootetehnika/mootmised-maapinnal/paikesekiirgus/ Mõõtmised maapinnal]. Riigi ilmateenistus. (vaadatud: 09.11.2015) </ref> Piisavalt usaldusväärse pikkusega mõõtmiste aegread on seega Tõravere ja Tiirikoja kohta. Need on ka ühed pikematest vaatlusridadest Põhja-Euroopas. Ülejäänud paikade kiirgusrežiimi leidmiseks tuleb kasutada empiirilisi valemeid. Hoolimata sellest, et Eesti on pindalalt väike, erinevad kiirgustingimused eri kohtades suuresti. Näiteks Tõravere jaam asub sisemaal, kus on kontinentaalne kliima. Tiirikoja jaam asub aga Peipsi järve lähedal, mis sealset kiirgusrežiimi tugevalt mõjutab. <ref name="TTK" />
 
Hetkel mõõdetakse Eestis päikesekiirgust üheksas jaamas: Tartu-Tõravere, Tiirikoja, Tallinn-Harku, Pärnu, Vilsandi, Pakri, Narva-Jõesuu, Roomassaare ja Haapsalu. 14 jaama mõõdavad ka veel päikesepaiste kestust.<ref name="horisont"> Kallis, A. [http://www.horisont.ee/node/507 "Miks me mõõdame päikesekiirgust?"] Horisont 3/2008. Tallinn.</ref> Tõravere aktinomeetriajaam kuulub ülemaailmsesse päikesekiirguse mõõtmise baasjaamade võrku BSRN (Baseline Surface Radiation Network, http://www.gewex.org/bsrn.html).
 
==Mõju inimestele==
 
Päikeselt saabuvatest kiirgusvahemikest mõjutab inimest enim [[Ultraviolettkiirgus|ultraviolettkiirguse]] piirkond. UV-kiirgus on vajalik [[D-vitamiin|D-vitamiini]] tekkimiseks. D-vitamiinil on oluline roll organismi kaltsiumiringes.<ref name="dvit"> Kull,M. [http://www.kliinikum.ee/attachments/article/118/D_vitamiinist_TA.pdf "D-vitamiinist"]. Tartu Ülikooli kliinikum. 2014. Tartu.</ref> Samas liiga suurtes [[Doos_(üldmõiste)|doosides]] kahjustab see inimeste tervist. UV-kiirguse jõudmist maapinnale takistab [[Osoonikiht|osoonikiht]], ilma milleta oleks elu Maal võimatu.<ref name="RI">[http://www.ilmateenistus.ee/ilmatarkus/kasulik-teada/paike/ "Päike ja UV-kiirgus"]. Riigi Ilmateenistus. (vaadatud: 09.11.2015)</ref>
 
UV-kiirguse ohtlik mõju väljendub enim nahapõletuste tekkega. Mõju hindamiseks kasutatakse [[UV-indeks|UV-indeksit]]. Indeksi väärtus sõltub kiirguse lainepikkusest, Päikese kõrgusest ja pilvisusest. Öösel on indeksi väärtus 0. Kui indeks on 6 või rohkem, tekib heleda nahaga inimestel (sh ka eestlastel) põletus 25 minutiga. Eestis on kõrgeim UV-indeksi väärtus olnud 8,6, mis mõõdeti Tõraveres 6. juulil 2008.<ref name="RI" /> <ref name="aastaraamat"> Kallis, A. "2008. aasta ilma meenutades". 2008. (lk 7)</ref>
-->
Anonüümne kasutaja