Päikesekiirguse liigid Päikesekiirguse, mida kasutavad päikesepaneelid elektri tootmiseks, saab jagada kolme klassi: otsekiirgus, hajuskiirgus ja maapinnalt peegelduv kiirgus. 1. Otsekiirgus on paralleelsete kiirtena leviv päikesekiirgus, mis jõuab maapinnani siis, kui taevas on pilvitu. Otsekiirgus annab kõige enam energiat. 2. Hajuskiirgus e difuusne kiirgus tekib pilvede või udu mõjul, aga ka õhusaaste on hajuskiirguse tekkimise põhjuseks. 3. Kolmas liik on maapinnalt peegelduv päikesekiirgus. Eesti puhul on täiesti arvestatav lume pinnalt peegelduv päike. Saksamaa on suurim päikeseenergia tootja maailmas, seal asub ca 50% kogu maailma päikeseelektrijaamadest.
Pööripäevad-maakera ja Päikese asendi tõttu tekkivad aastaaegadega seotud pööripäevad. Polaaröö-öö mille jooksul ei lange maapinnale üldse päikesekiirgust ning see jahtub. Polaarpäev-asendub põhjapoolusel poolaaröö polaarpäevaga, mil Päike ei loojugi ööpäeva kestel. Otsekiirgus-päikesekiirgus, mis saabub maale paralleelsete kiirtekimpudena. Harjuskiirgus-päikesekiirguse osa, mille harjutavad veeaur, tolm, pilved jms. Kogukiirgus e. Summaarne kiirgus-otse- ja hajuskiirguse summa. Peegelduv kiirgus e.albeed-maapinnale saabunud päikesekiirgusest peegeldub osa tagasi maailmaruumi. Lühiajaline-kui Päikese pinnal valitseb kõrge temperatuur, umbes 6000°C. Pikkalaineline e. Soojuskiirgus-elektromagnetiline kiirgus, mille lainepikkus on natuke pikem nähtavast punasest valgusest, kuid lühem raadiolainetest.
Inimese keha ei ole võimeline tekitama olukorda, et osal kehast veresooned ahanevad, teisel osal aga laienevad. Keha soojusregulatsioon ei suuda täita vasturääkivaid korraldusi. Tekkinud olukorras leiab aset organismi osaline alajahtumine, mille tulemuseks on ebamugavustunne ja/või külmetushaigused. Mis on päevavalgus? Päevavalgus on üldise päikesekiirguse nähtav osa. Päevavalgus koosneb otsese päikesekiirguse ja hajuskiirguse kombinatsioonist. Otsene päikesekiirgus tekitab esemetele varju, hajuskiirgus aga mitte. Energeetiline erinevus? Mõju inimesele? Interjöör? Päevavalguse kavandamine hoone planeerimisel=suurima kasuteguriga rohelise energia kasutamine!!!! Otsene päikesekiirgus elamutes/eramutes. Planeeringute koostamisel tuleb hoonete asukoht ja orientatsioon valida selliselt, et oleks tagatud piisav insolatsioon päevas ajavahemikul 22. aprillist kuni 22. augustini
Kiirgusbilanss maale saabunud ja maalt lahkunud kiirguse vahe. Isoterm ehk samasoojusjoon ühendab ühesuguse temperatuuriga piirkondi. Mussoon püsivad tuuled, mis puhuvad kaks korda aastas suunda muutes, puhudes ühel poolaastal teisega võrreldes vastassuunaliselt. Eristatakse troopilisi ja mittetroopilisi mussoone, mida põhjustab maismaa ja mere temperatuuride erinevus. Kogukiirgus ehk summaarne kiirgus otsekiirguse ja hajuskiirguse summa. Briis suurte siseveekogude ja merede rannikul puhuv kohalik tuul. Temperatuuri ööpäevase muutumise tõttu puhuv briis päeval merelt maale, öösel vastupidi ja hõlmab 10-15km laiuse rannikuala. Tuul õhu horisontaalne liikumine maapinna suhtes, mida põhjustab õhutemperatuuri ja õhurõhu ebaühtlane jaotus. Boora külm tuul Musta Mere ääres. Õhumass ühesuguste omadustega suur õhu hulk, mis osaleb üldises õhuringluses (polaarne, parasvöötme ja troopiline õhk)
Fossiil ehk kivistis on mistahes elusvormi vi selle elutegevuse mineraliseerunud jljend. Ilm on pidevalt muutuv atmosfri seisund. Ilmaelemendid on atmosfri seisundit iseloomustavad andmed. Kliima on mingi paiga ilmade pikaajaline ja korraprane vaheldumine. Otsekiirgus on paralleelsete kiirtena maapinnale judev pikesekiirgus. Hajuskiirgus on pikesekiirgus, mis juab maapinnale prast pilvede ja tolmu ja mnel muul phjusel tekitatud hajumist hus. Kogukiirgus on otse ja hajuskiirguse summa. Kiirgusbilanss on maale saabunud ja maalt lahkunud kiirgusvahe. Tuul on hu horisontaalne liikumine maapinna suhtes, mida phjustab hutemperatuuri ja hurhu ebahtane jaotus. Fn on mestikualadel puhuv soe ja kuiv tuul. Mistraal on klm tuul, Vahemere res. Boora on klm tuul, Musta mere res. Mussoon on psiv tuul, mis puhub 2x aastas suunda muutes. Jugavool on suurtest temperatuuri erinevustest phjustatud tugev horisontaalne
esineb polaaröö ja -päev Kiirgusbilanss- maale saabuva ja Maalt lahkuva kiirgushulga vahe. Ilm- õhkkonna seisund mingil ajahetkel või lühikesel ajavahemikul. Kliima- mingi piirkonna iseloomulik ilma keskmine režiim paljude aastate jooksul. Otsekiirgus- päikesekiirgus, mis saabub maapinnani paralleelsete kiirtekimpudena otse Päikeselt. Hajuskiirgus- päikesekiirgus, mis teel maapinnani pilvede, tolmu, veeauru ja muude gaasidega kokku puutudes hajub. Kogukiirgus- otse- ja hajuskiirguse summa Maakera kliima kujuneb atmosfääri, hüdrosfääri, litosfääri ja biosfääri vastastikusel toimel. Maale jõuab kogu päikesekiirgusest vaid kalduvväike osa, kuid ka see on Maa jaoks hiiglaslik energiahulk. Kuna Maa pöörleb ümber oma telje ja muudab aastaringi jooksul oma asendit Päikese suhtes, siis on päikesekiirguse hulk mis tahes Maa paigas väga muutlik. Ühe täispöörde teeb Maa ligikaudu 24 tunni jooksul. Aasta jooksul teeb Maa ümber Päikese ühe tiiru.
jooksul. Kliimatekketegurid- astronoomilised tegurid (Maa kaugus päikesest, Maa telje kallakus, saadav päikesekiirte hulk, Maa tiirlemine ümber päikese)Geograafilisd tegurid (mandrite ja ookeanide paigutus, koha geograafiline laius, merehoovused) Otsekiirgus päikesekiirgus,mis saabub Maale paralleelsete kiirtekimpudena Hajuskiirgus Päikesekiirguse seda osa, mille hajutavad veeaur, pilved, tolm Kogukiirguse e. Summaarne kiirgus Otse ja hajuskiirguse summa. Peegeldunud kiirgus e albeedo nim. Maapinnale saabunud päikesekiirgust, mis peegeldub tagasi maailmaruumi. Coriolisi jõud selle mõjul kalduvad kõik liikuvad kehad põhjapoolkeral otsesuunaga võrreldes paremale ja lõunapoolkeral vasakule. Passaadid püsivad tuuled, mis põhjapoolkeral puhuvad kirdest ja lõunapoolkeral kagust. Läänetuuled-laskuvate õhuvoolude tõttu kujuneb maapinna lähedal kõrgrõhkkond ning
harilikult öösel. Negatiivse kiirgusbilanssi korral aga vastupidi; see toimub harilikult päeval. Otsekiirgus- on paralleelsete kiirtena leviv päikesekiirgus, mis jõuab maapinnani siis, kui taevas on pilvitu. Otsekiirgus annab kõige enam energiat.Otsekiirgust esineb Eestis kõige enam saartel ja Põhja-Eestis. Lõuna-Eestis on pilvisust enam ja seega päikesepaneelide tootlikkus mõnevõrra väiksem. Hajuskiirgus- e difuusne kiirgus tekib pilvede või udu mõjul, aga ka õhusaaste on hajuskiirguse tekkimise põhjuseks. Hajuskiirguse puhul ei ole üldjuhul vahet, mis ilmakaarde paneelid suunatud on, energia tootlikkus jääb samaks. Seda seletab lihtne asjaolu, et pilvise ilmaga ei teki objektist varju. Kuigi difuusne päikesekiirgus on oluliselt väiksema energiaga kui otsekiirgus, siis ikkagi on see arvestatav elektri tootmisel päikeseenergiast. Praktilised mõõtmised näitavad, et pilves ilmaga on paneelide tootlikkus ca 7 korda väiksem võrreldes otsekiirgusega.
pilvitu. Otsekiirgus annab kõige enam energiat, mille maksimaalseks püüdmiseks kasutatakse ka ühe- või kaheteljelisi päikest järgivaid ajameid (tracking system). Otsekiirgust esineb Eestis kõige enam saartel ja Põhja-Eestis. Lõuna-Eestis on pilvisust enam ja seega päikesepaneelide tootlikkus mõnevõrra väiksem. Hajuskiirgus e difuusne kiirgus tekib pilvede või udu mõjul, aga ka õhusaaste on hajuskiirguse tekkimise põhjuseks. Hajuskiirguse puhul ei ole üldjuhul vahet, mis ilmakaarde paneelid suunatud on, energia tootlikkus jääb samaks. Seda seletab lihtne asjaolu, et pilvise ilmaga ei teki objektist varju. Kuigi difuusne päikesekiirgus on oluliselt väiksema energiaga kui otsekiirgus, siis ikkagi on 8 see arvestatav elektri tootmisel päikeseenergiast. Praktilised mõõtmised näitavad, et pilves ilmaga
o atmosfääri läbipaistvusest, mida mõjutavad lisaks õhu püsikomponentidele kõige rohkem veeauru ja aerosooli hulk atmosfääris; o päikese seniitkaugusest, sest sellest oleneb päikesekiirte tee pikkus atmosfääris. Hajuskiirgus on see osa päikesekiirgusest, mis pärast hajumist õhu molekulidel, aerosoolil, veeaurul ja pilvedes jõuab maapinnale kõikvõimalikest suundadest. Hajuskiirguse voogu mõjutab lisaks päikese seniitkaugusele kõige rohkem see, kui suur osa taevasfäärist on kaetud pilvedega, kuidas pilved paiknevad päikese suhtes ning kui paksud on pilved. Veekogude/maailmamere mõju kliimale: o Vee lähedus vähendab maismaa kliimakõikumist o Külmal aastaajal on meri maismaa soojendaja, soojal aastaajal aga maismaa jahutaja Hoovuste mõju kliimale: o Soojad hoovused kannavad endaga suurt soojushulka: merelt puhuv tuul
Maailmamere keskmine soolsus. 35 promilli. ( see moodustab 71% maakera pindalast) 14.Mis on ning mille moodustab hüdrosfääri? Hüdrosfäär ehk vesikest, on maakera kattev veeväli, mis moodustub maailmamerest ja siseveedest kokku. 15.Siseveed ja mis moodustavad? Siseveed on mandrialadel olevad veekogud, mis on nt. järv, jõgi, allikas, soo, liustike vesi, põhjavesi. 16. Kiirgusbilanss ja kogukiirgus. Kiirgusbilanss on maale saabuva ja maalt lahkuva kiirguse vahe. Kogukiirgus on otse ja hajuskiirguse summa. 17. Ilm, ilmastik ja kliima + ilmaelemendid. Ilm on õhkkonna hetkeseisund mingis paigas. Ilmastik on mõne aasta vältel jälgitav ilmade vaheldumine(reziim) mingis paigas Kliima on maakera mingile piirkonnale omane ilmade vaheldumise viis ja kord. Ilmaelemendid ehk meteoroloogilised elemendid on õhkkonna seisundit iseloomustavad andmed ( päikesekiirgus, õhutemperatuur, tuule kiirus, suund, õhurõhk, õhuniiskus, pilvisus,udu, äike). 18. Vahe- ja põhikliimavöötmed.
mass suurem kui seniidisuunaline õhusamba mass. m=M/M0 Kiirguse nõrgenemine atmosfääris toimub hajumise ja neeldumise teel. Maa peale jõudev kiirguse maht sõltub päikese asendist maa suhtes . Bougueri seadus Sn=S0*p3, kus p on integraalne läbipaistvuskoefitsent 11. Insolatsioon- päikese kiirguse hulk horisontaalsele pinnale. Albeedo on pinna peegeldumis näitaja(pinnalt peegeldunud ja pinnale langenud kiirgusvoogude suhe) Summarne kiirgus-rõhtsale pinnale langeva otsekiirguse ja hajuskiirguse summa Q=S+D 12. Maa kiirgusbilanss on maa aluspinnas neeldunud ja sealt lahkunud kiirgusvoogude vahe. 13. Atmosfääri koostis Lämmastik , Hapnik , Argoon, süsihappegaas Osoonikiht on keskmiselt 1555 km kõrgusel asuv stratosfääri kiht, kus Päikese ultraviolettkiirguse toime tõttu on atmosfääri keskmisest suurem osooni kontsentratsioon. Osoon tekib kõige aktiivsemalt 50 km kõrgusel . Keskmine osooni tihedus on 300 DU(thompsoni ühik) Osooni lagunemine on eksotermiline
atmosfääris toimub hajumine nii gaasimolekulidelt (nn. Rayleigh' hajumine, lühemad lainepikkused hajuvad rohkem, põhjustades taeva sinise värvuse) kui ka aerosoolilt (suitsud, tolmud, udud); 2) osa valgusest neeldub (gaasi molekulides, aerosooliosakestes (tolmus, suitsus, udus)). Kvantitatiivselt kirjeldab valguse nõrgenemist Bouguer' seadus. 11. Insolatsioon. Summaarne kiirgus. Albeedo. Insolatsioon kiirgusvoog horisontaalsele pinnale S'=S*sin h0 Summaarne kiirgus · Otse- ja hajuskiirguse summa Q=S'+D Otsekiirgus - kiirgus, mis langeb vaatluskohale (maapinnale) Päikeselt paralleelsete kiirte kimbuna Hajuskiirgus - kiirgus, mis langeb vaatluskohale (maapinnale) peale hajumist Aluspinna albeedo (peegeldusvõime, peegeldustegur) - pinnalt peegeldunud ja pinnale langenud kiirgusvoogude suhe *Insolatsioon - atmosfääri välispinna ruutmeetrile sekundis langev päikeseenergia hulk. Valguse all mõistame kiirgust, mis on võimeline ergutama silma võrkkesta ja tekitama
pilvedele ja muundub soojusenergiaks. Maapinnale jõuab umbes pool atmosfääri sisenenud päikesekiirgusest. Otsekiirgus jõuab otse maapinnani, hajuskiirgus hajub pilvedes ning jõuab maapinnani ilma kindla suunata. Otsekiirguse osatähtsus on suurim päikesepaistelise ilma korral, hajuskiirgus pilves ilma ning lumekatte korral. Selle olemasolu korral kasvab otsese päikesekiirguse tagasipeegeldumine, mille hajumine atmosfääris kasvatab hajuskiirguse hulka. Suurem osa maapinnale jõudnud päikesekiirgusest hajub selles, mille tagajärjel aluspind soojeneb. Maapinnale jõudev kiirgus sõltub: · solaarkonstandist · Maa ja Päikese vahelisest kaugusest · Atmosfääri läbipaistvusest · Päikese kõrgusest horisondi kohal. Otsekiirguse vood muutuvad väga suurtes piirides. Neil on selgelt väljenduv ööpäevane ja aastane käik.
Aastas on kõige rohkem päikesepaistet Vilsandil – 1950 tundi, Võrus samal ajal 300 tundi vähem. 12. millistest teguritest sõltub päikesepaiste kestus? Päeva pikkusest ja pilvitusest 13. millised on kiirgusbilansi tähtsamad komponendid? Otsekiirgus horisontaalsel pinnal, hajukiirgus, albeedo ja efektiivne kiirgus 14. millised on tähtsamad summaarse kiirguse arvutamise valemid? Horisontaalsele ühikpinnale langevat otse- ja hajuskiirguse summat nimetatakse summaarseks kiirguseks, selle kiiritustihedus Maapinnalt tagasi peegeldunud summaarset kiirgust nimetatakse peegeldunud kiirguseks. Aluspinna peegeldusvõimet iseloomustab albeedo (A), mille all mõistetakse peegeldunud kiirguse P ja pinnale langenud summaarse kiirguse Q suhet: Tavaliselt väljendatakse albeedot protsentides: 15. kuidas muutuvad summaarse kiirguse aastasummad sõltuvalt geograafilisest laiusest?
Tervikuna on Maa kiirgusbilanss tasakaalus, st, et kogu juurdetulev ja lahkuv kiirgushulk on võrdsed. . Maa keskmine temperatuur on 15 ºC. Albeedo tagasipeegeldunud kiirguse suhe pinnale langenud kiirgusesse. Iseloomustab aluspinna peegeldumisvõimet. Tavalise taimkattega maapinna albeedo on u. 0,25 Üks väiksemiad on veepinnal (on tumedad.) otsekiirgus,-tuleb ja jõuab otse maale hajuskiirgus,-kiirgus, mille hajutavad veeaur,tolm ja pilved kogukiirgus-otse ja hajuskiirguse summa efektiivne kiirgus-on see osa Maa soojuskiirgusest, mis lahkub atmosfäärist ning mille võrra maapind tegelikult jahtub. Tavaliselt on positiivne, sest maapind annab rohkem soojuskiirgust ära, kui atmosfäärilt vastu saab 7.Tegurid, mis jaotavad soojust Maal ümber. Õhu üldine tsirkulatsioon (kus valitsevad kõrgrõhkkonnad, kus madalrõhkkonnad, kuidas toimub nendes õhu liikumine, millist ilma kaasa toovad; läänetuulte ja passaatide
omadused. Seadus väljendub valemis. A=log10(I0/I) = ε*c*L Bougueri seadus – Sn=S0*p3, kus p on integraalne läbipaistvuskoefitsent 12. Insolatsioon. Summaarne kiirgus. Albeedo. V: Insolatsioon e pealelangev päikesekiirgus on igas Maa punktis määratud pealelangeva kiirguse nurga ja kestvusega (geograafilise laiusega) Insolatsioon- horisontaalsele pinnale langev kiirgusvoog. Summaarne kiirgus Otse- ja hajuskiirguse summa Aluspinna albeedo (peegeldusvõime,peegeldustegur) - pinnalt peegeldunud ja pinnale langenud kiirgusvoogude suhe 13. Maa kiirgusbilanss. V: kiirgusbilanss on maa aluspinnas neeldunud ja sealt lahkunud kiirgusvoogude vahe. 12. Maa kiirgusbilanss- maale saabunud ja maalt lahkunud kiirguste vahe. Positiivne kiirgusbilanss – maapind saab päikeselt rohkem kiirgusenergiat kui seda õhku ära annab, toimub soojenemine. Negatiivne kiirgusbilanss – maapind annab soojuskiirgust
soolsuse skaalale (PSU), kus instrumentaalselt mõõdetud elektrijuhtivuse, temperatuuri ja rõhu abil määratakse merevee soolsus empiirilise algoritmi abil. Soolsuse praktilise skaala korral kehtib 35 35 PSU. Ookeani pinna soojusbilanss. Summaarse soojusvoo Q läbi ühikulise ookeanipinna võib esitada järgneva summana: Q = Q -Frad -Qaur -Qkont -Qsad +Q jõed (3.4) kus Q on neeldunud osa Päikese summaarsest kiirgusest (otse- ja hajuskiirguse summa lainepikkuste vahemikus 380-2500 nm), Frad ookeani ja atmosfääri pikalaineliste kiirguste (soojuskiirguse) vahe, Qaur ookeani soojuskaod vee aurumisel, Qkont kontaktne soojusvahetus ookeani ja atmosfääri vahel, Qsad sademetest põhjustatud soojuskaod ja Q jõed soojuse juurdevool jõgedest (viimased kaks liiget võib ookeani jaoks summaarselt tühiseks lugeda). Toodud avaldist nimetatakse ookeani pinna soojusbilansiks.
Atmosfääris hajudes muudavad päikesekiired oma suunda nii, et kiirgus saabub maapinnale peaaegu võrdselt igas suunas. Õhus sisalduv veeaur ja tolm ning pilved hajutavad samuti kiirgust ning muudavad selle suunda. Seetõttu tekivad õhkkonnas erinevad kiirgusvood. Päikesekiirgust, mis saabub Maale paralleelsete kiirte kimpudena, nim otsekiirguseks. Päikesekiirguse seda osa, mida hajutavad veeaur, tolm ja pilved, nim hajuskiirguseks. Otse- ja hajuskiirguse summa kannab kogukiirguse ehk summaarse kiirguse nimetust. Päikesepaistelise ilma puhul esineb nii otse- kui ka hajuskiirgust. Kui taevas on lauspilves, siis jõuab Maale ainult hajuskiirgus. Maapinnale saabunud päikesekiirgusest peegeldub osa tagasi maailmaruumi ja seda nim peegeldunud kiirguseks ehk albeedoks. Tume maapind neelab palju kiirgust. Hele maapind (lumi, rannaliiv) peegeldab päikesekiirgust tagasi. Kiirguse lainepikkus sõltub kiirgava keha temp.-st
Atmosfäär on väga liikuv, merepinnast on väiksem kui 1000 m, õhu hajumist atmosfääris. Otsekiirguse korral füüsikaline(uurimisobjektiks on optilised, alludes isegi väikestele rõhuerinevustele, rõhk annavad läbipaistmatud esemed varju, elektrilised, elektromagnetilised, mille tagajärjeks on tuulte tekkimine. merepinnale polütroopse atmosfääri hajuskiirguse akustilisd, termodünamilised nähtused Atmosfääri koostis ja vertikaalne baromeetrilise valemiga. puhul aga esemetel vari puudub. atmosfääris,atm.keemiline koostis, struktuur: Koostiseks on 90% vesinik, 9% Polütroopne atmosfäär on atmosfäärimudel, Kiirgusvälja iseloomustavad mitmed kiirgusseadused, pilvede ja sademete heelium ja 1% hapnik
Insolatsioon nim Päikeselt saabuvat kiirgusvoogu horisontaal- või kaldpinnale.Hajuskiirgus ja albeedo Albeedo (ladina sõnast albedo 'valgesus') on pinna peegeldumisnäitaja. Pinna albeedo väärtus on arv 0 ja 1 vahel, mis näitab peegelduva kiirguse intensiivsust võrreldes pealelangeva kiirgusega. Heleda pinna albeedo on suurem kui tumedal. Väljendatakse ka protsentides 0...100%.Hajuskiirgus: päikesekiirgus, mis jõuab maapinnale pärast hajumist atmosfääris. Hajuskiirguse intensiivsus oleneb atmosfääri läbipaistvusest, Päikese kõrgusest, pilvede hulgast, liigist ja asendist ning aluspinna albeedost. Hajuskiirgust mõõdetakse püranomeetriga.Kasvuhoone effekt Maalt lähtuva pikalainelise (infrapunase) kiirguse neeldumine atmosfääris. Looduslike protsesside tulemusel kujunenud atmosfääri gaasiline koostis hoiab kasvuhooneefekti tasemel, mis säilitab Maa temperatuuri stabiilsena. Fossiilkütuse
Otsekiirgust esineb 5 Eestis kõige enam saartel ja Põhja-Eestis. Lõuna-Eestis on pilvisust enam ja päikesepaneelide tootlikkus on üldiselt mõnevõrra väiksem; 2) hajuskiirgus - on osa päikesekiirgusest, mis jõuab maapinnani pärast hajumist atmosfääris. Selle hulk sõltub atmosfääri läbipaistvusest, päikese kõrgusest, pilvedest ja albeedost. Hajuskiirguse puhul üldjuhul ei sõltu, mis ilmakaarde paneelid suunatud on, energia tootlikkus jääb samaks, kuna pilvise ilmaga ei teki objektist varju, mis paneelide töötamist segaks. Kuigi hajuskiirgus on oluliselt väiksema energiaga kui otsekiirgus, on see siiski arvestatav faktor elektri tootmisel päikeseenergiast. Praktilised mõõtmised näitavad, et pilves ilmaga on paneelide tootlikkus ca 7 korda väiksem võrreldes otsekiirgusega;
annaabi.ee 
