קרינה – (RADIATION)

אנרגיית השמש הנכללת בספקטרום האלקטרומגנטי מגיעה לכדה"א בצורת אור נראה, קרינה תת אדומה – אינפרא אדומה ועל סגולה U.V.

מד הקרינה הסולרית (קרינת השמש הכללית) ( SOLAR RADIATION ) מודד את סך כמות הקרינה האלקטרומגנטית המגיעה מהשמש לקרקע. קרינה זו היא האנרגיה המפעילה את מזג האויר, מחממת את כדור הארץ והאטמוספרה, מאדה מים ויוצרת עננים ומשקעים, מניעה את האויר ויוצרת רוחות וכו'. על פי הקרינה ובעזרת נתונים כגון טמפרטורת האויר והלחות המערכת מחשבת את ההתאיידות מצמחים ועוזרת לנו לקבוע את צריכת המים שלהם וממנה אנו יכולים לחשב את השקיית הגינות, למשל. התחנה מודדת ומחשבת את הקרינה הסולרית הממוצעת לתקופת האינטרוול שנבחר.

באילו יחידות משתמשים למדידת אנרגיה?

היחידה הפיזיקלית המקובלת בשימוש למדידת אנרגיה היא ג'אול (Joule), הנרשמת לעיתים כ- ג'ול. יחידה נוספת היא קלוריה או בשמה המדוייק יותר – קלוריה קטנה. זוהי כמות החום הדרושה להעלאת הטמפרטורה של גרם מים (הנמצאים בלחץ אטמוספרי) במעלה אחת צלסיוס. (בצורה מדויקת מתייחסים לעליית הטמפרטורה שבין 14.5 מעלות צלסיוס לבין 15.5 מעלות צלסיוס). יחידת מדידה זו הומצאה על ידי ג'אול בשנת 1840, כאשר קבע את שווה הערך המכני של החום. יחידה זו קטנה למדי לשימוש, ולכן משתמשים בקילוקלוריה:

1000 קלוריות קטנות נקראות קילוקלוריה ([KCal]), או קלוריה גדולה. זוהי היחידה המקובלת למדידת אנרגיה של מזון (חשוב לדיאטה …). בביולוגיה, מסמנים אותה באנגלית ביחידה Cal, וקוראים לה קלוריה, ומכאן הבילבול בחישובים בין קלוריה גדולה וקלוריה קטנה, בפקטור של 1,000.

הקשר בין היחידות:

1 [Joule] = 0.239 [cal]

1 [cal] = 4.2 [J]

(הערך המדויק הוא 4.1858 ג'אול לקלוריה, אך לצרכי הבנה מספיק לחשב באמצעות הערך המקורב).

הספק מתאר את קצב ביצוע העבודה, ומבוטא על ידי אנרגיה ביחידת זמן.

מכאן יחידת ההספק המקובלת: וואט [Watt] השווה לג'אול בשניה.

1 [W] = 1 [J/s]

קיימת גם יחידת ההספק של כוח סוס (Horse Power):

1 [HP] = 746 [W]

צריכת אנרגיה מבוטאת בקילוואט שעה ([KWh]). מכיוון שבכל שעה יש 3,600 שניות, נקבל:

1 [KWh] = 3.6 [MJ]

עוצמת קרינה נמדדת ביחידות אנרגיה הנופלות על יחידת שטח - Joule/cm²

כמות הקרינה (שטף החום) הנופלת על יחידת שטח בשניה נמדדת ביחידות וואט/מ"ר (W/m²).

כמות האנרגיה הסולרית נמדדת ביחידות לנגלי ( Langley ) כאשר:

1 langley = 11.622 W/h/m²

= 41.84 KJ/ m²