Buzz
1. Bức xạ mặt trời là gì?
Bức xạ mặt trời là quá trình tự nhiên không thể tránh khỏi, bao gồm các dòng vật chất và năng lượng phát ra từ Mặt Trời. Đây là nguồn năng lượng chính cho nhiều quá trình tự nhiên trên Trái Đất. Bức xạ mặt trời ảnh hưởng đến phong hóa, nơi các tảng đá và đất bị phá vỡ và di chuyển lên bề mặt. Nó cũng góp phần vào quá trình bóc mòn, khi các tảng đá bị phá vỡ và di chuyển do gió, nước, và băng. Bức xạ mặt trời quan trọng trong việc vận chuyển tạp chất và dinh dưỡng qua sông và hồ, và trong quá trình bồi tụ khi các hạt đất và khoáng chất kết hợp trong nước. Đồng thời, bức xạ mặt trời là nguồn sáng và nhiệt cho các hành tinh, sưởi ấm và điều hòa khí hậu của Trái Đất. Tóm lại, bức xạ mặt trời là phần thiết yếu của các quá trình tự nhiên và điều kiện sống trên Trái Đất cũng như trong vũ trụ.
2. Phân bố bức xạ mặt trời
Năng lượng từ bức xạ mặt trời là nguồn năng lượng khổng lồ cho sự sống trên Trái Đất. Tuy nhiên, chỉ một phần nhỏ của năng lượng này được hấp thụ và sử dụng để duy trì các quá trình tự nhiên và sự sống của con người. Theo các nghiên cứu, tổng lượng bức xạ mặt trời phát ra được tính là 100%, trong đó khoảng 47% được Trái Đất hấp thụ, còn khoảng 4% bị phản hồi về không gian. Sự phân bố của bức xạ mặt trời trên Trái Đất không đồng đều, với các khu vực gần xích đạo nhận nhiều bức xạ hơn, trong khi các vùng cận cực nhận ít hơn do góc chiếu sáng khác nhau.
2.1. Phân bố bức xạ mặt trời theo vĩ độ
Lượng nhập xạ là năng lượng mặt trời được phản xạ và hấp thụ bởi bề mặt Trái Đất, chịu ảnh hưởng của vị trí địa lý và thời gian trong năm. Lượng nhập xạ giảm dần từ vùng có vĩ độ thấp đến vùng có vĩ độ cao hơn, nghĩa là các khu vực gần xích đạo nhận nhiều năng lượng mặt trời hơn các khu vực gần cực.
Ở Bắc bán cầu, vùng nhiệt đới nằm giữa đường xích đạo và chí tuyến Bắc, nơi lượng nhập xạ cao và đạt cực đại hai lần mỗi năm khi mặt trời chiếu trực diện vào giữa trưa vào các ngày mặt trời lên thiên đỉnh. Vùng nhiệt đới nhận nhiều năng lượng mặt trời nhất trong năm. Ngược lại, ở vùng cực Bắc, lượng nhập xạ đạt cao nhất vào ngày hạ chí và có giai đoạn không có ánh sáng do trục Trái Đất nghiêng, kéo dài khoảng 6 tháng tại điểm cực Bắc và ngắn dần còn một ngày tại các địa điểm trên vòng cực Bắc.
Tương tự, bán cầu Nam cũng có sự phân chia rõ ràng giữa vùng nhiệt đới, ôn đới và vùng cực Nam như ở Bắc bán cầu.
2.2. Phân bố thời gian
Bức xạ mặt trời không chỉ thay đổi theo vị trí địa lý mà còn theo thời gian, bao gồm sự thay đổi trong ngày và theo mùa. Sự biến đổi trong ngày là do Trái Đất quay quanh trục của nó, trong khi sự thay đổi theo mùa là kết quả của chuyển động Trái Đất quanh Mặt Trời.
2.2.1. Phân bố theo ngày
Lượng năng lượng mà Trái Đất nhận từ bức xạ Mặt Trời, gọi là lượng nhập xạ, là nguồn năng lượng chính cho hành tinh. Trong 24 giờ, khu vực nhận được lượng nhập xạ tối đa vào giữa trưa khi góc tới (góc nhập xạ) đạt giá trị cao nhất trên bầu trời địa phương, không tính đến ảnh hưởng của khí quyển. Khi không có ánh sáng mặt trời, không khu vực nào trên Trái Đất nhận được bức xạ. Vào đầu ngày, góc tới của ánh sáng tăng dần, lượng nhập xạ cũng tăng cho đến giữa trưa khi đạt cực đại, sau đó giảm dần cho đến khi đêm đến.
Do sự khác biệt trong mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời, thời gian chiếu sáng ban ngày cũng thay đổi. Khi Trái Đất ở các điểm xuân phân (21/03) và thu phân (23/09), đường xích đạo gần Mặt Trời nhất, dẫn đến độ dài ngày và đêm bằng nhau (12 giờ). Ba tháng sau xuân phân, Trái Đất đạt điểm hạ chí (21/06: hạ chí của bán cầu bắc), nơi Bắc cực có 24 giờ ánh sáng và Nam cực hoàn toàn là đêm. Vùng xích đạo tiếp tục có khoảng 12 giờ ánh sáng, trong khi ở vùng ôn đới, đêm dài hoặc ngắn tùy theo bán cầu. Khi Trái Đất tiếp tục quay ra xa, vào thu phân (23/09), độ dài ngày trở lại 12 giờ khắp nơi trên Trái Đất. Ba tháng sau thu phân, vào đông chí (22/12), Bắc cực có 24 giờ đêm và vùng ôn đới Bắc có ngày mùa đông dài hơn, trong khi vùng ôn đới Nam có ngày mùa hè dài hơn.
2.2.2. Phân bố theo mùa
Tại bất kỳ địa điểm nào ở Bắc bán cầu, lượng nhập xạ tăng dần và đạt đỉnh vào tháng 6, sau đó giảm dần và thấp nhất vào tháng 12, cho thấy mùa hè có lượng nhập xạ cao hơn mùa đông. Sự biến đổi này do độ dài ngày và góc nhập xạ của tia Mặt Trời thay đổi theo chu kỳ, phụ thuộc vào chuyển động tịnh tiến của Trái Đất quanh Mặt Trời. Cường độ nhập xạ và thời gian chiếu sáng là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến lượng nhập xạ tại các khu vực trên Trái Đất.
Nguồn cung cấp nhiệt chính cho bề mặt Trái Đất là nhờ khí quyển hấp thụ trực tiếp bức xạ Mặt Trời. Bức xạ Mặt Trời bao gồm các loại sóng điện từ, như tia sáng nhìn thấy và các tia không nhìn thấy. Quá trình hấp thụ chủ yếu diễn ra ở tầng ozon, nơi ngăn chặn tia cực tím tiếp xúc với bề mặt Trái Đất, bảo vệ sức khỏe của sinh vật. Sau khi đi qua tầng ozon và khí quyển, một phần bức xạ được các tầng khí quyển khác như tầng mây, bụi, và các hạt khí hấp thụ. Vì vậy, bức xạ Mặt Trời là nguồn cung cấp nhiệt và năng lượng cho Trái Đất, với các yếu tố khí quyển như tầng ozon, tầng mây và các hạt khí đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lượng năng lượng Mặt Trời đến bề mặt Trái Đất.
Trên đây là thông tin liên quan đến câu hỏi: Nguồn cung cấp nhiệt chính cho bề mặt Trái Đất là gì? Hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn đọc những kiến thức hữu ích. Cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi!
