تاثیرات خورشیدگرفتگی بر دمای زمین

به گزارش کلیک، برخی از افراد ایده ساخت یک سایبان بزرگ در فضا را برای محافظت زمین از اشعه خورشید و محافظت در برابر تغییرات آب و هوایی متغیر پیشنهاد داده‌اند. هنگامی که ماه جلوی خورشید را در کسوف امروز بگیرد، تنها منطقه کوچکی را در زمانی کوتاه در بر می گیرد. بنابراین آیا این کسوف اثر قابل توجهی در افزایش درجه حرارت دمای زمین دارد؟

حال به روش های پاسخ به این سوال می پردازیم.

خورشید گرفتگی چیست؟
زمین به دور خورشید و ماه بیشتر به دور زمین در چرخش اند. اگر چه صفحه مداری ماه-زمین همانند صفحه مداری زمین تا خورشید است، اما هر بار و در حالی که این سه سیاره در یک خط قرار می گیرند، سایه ماه بر روی زمین می‌افتد. ما این را یک خورشید گرفتگی می‌نامیم.

اما چه تاثیرات بر روی دمای کره زمین دارد؟ اگر بخشی از نور خورشید توسط ماه مسدود شود، پس نور کمتری به زمین می‌رسد تا آن را گرم کند. بنابراین، به نظر می‌رسد این اتفاق زمین را خنک‌ تر کند.

از نظر تئوری ممکن است عملی باشد!

اجازه دهید به سوال دیگری توجه کنیم. آیا وقتی ما پرش می‌کنیم، زمین حرکت می کند؟ بله! زمین برای حفظ تکانگی خود باید حرکت کند. با این حال، از آن جا که جرم زمین ۱۰۲۳ برابر جرم ما است، سرعت پس زدن آن فقط ۱۰-۲۳ برابر سرعت ما است. حتی اگر سرعت پریدن ما ۱۰ متر بر ثانیه باشد، باز هم سرعت زمین ناچیز خواهد بود.

می توانید بگویید که زمین از لحاظ نظری سرعتی ندارد، اما نمی‌توانید آن را اندازه‌گیری کنید. بنابراین، اولین پاسخ به سوال خورشید گرفتگی این است. بله، انرژی کمتری به زمین می رسد، پس مانند قبل گرم نیست.

چه تغییری از رسیدن انرژی به دلیل خورشید گرفتگی می شود؟

واضح است که درجه حرارت جهانی پیچیده‌تر از محاسبه انرژی خورشیدی است، بنابراین ما فقط به برآورد تفاوت انرژی خورشیدی (انرژی حاصل از تابش نور خورشید) رسیده به زمین در یک روز معمولی و یک روز با خورشید گرفتگی می‌پردازیم.

روز معمولی - خورشید انرژی الکترو‌مغناطیسی تولید می‌کند که حامل انرژی است. البته در فواصلی از زمین، شدت این انرژی حدود ۱۰۰۰ وات در هر متر مربع است. اگر فرض کنیم که همه این نور توسط کره زمین در طول یک دوره ۲۴ ساعته جذب می شود، ما می توانیم انرژی خورشیدی در یک روز را محاسبه کنیم (البته، همه نور جذب نمی شود، اما این برای شروع خوب است). به منظور محاسبه این انرژی، نیاز به سطح مقطع زمین دارید که می تواند یک دایره با شعاع زمین (۶٫۳۷ * ۱۰۶ متر) باشد. حتی اگر بخش های مختلف از خورشید تبدیل به نور شود، هنوز هم می توان کل انرژی آن روز را محاسبه نمود.

بسیارخب، این انرژی پایه ما برای یک روز معمولی است. بله می دانیم که یک روز در واقع ۲۴ ساعت نیست، ولی این کار ما تخمینی است.

حالا برای محاسبه کل انرژی در یک روز با خورشید گرفتگی اقدام می کنیم. این انرژی دقیقا مانند قبل از کسوف خواهد بود، به جز برای بخشی از نور خورشید که توسط ماه مسدود شده است. بنابراین، دو سوال متفاوت در این مرحله وجود دارد؛ چه مقدار نور خورشید در چه مدت زمانی مسدود شده؟

از آن جا که خورشید یک منبع نور نقطه ای نیست، ممکن است شما از نقاط مختلف سطح زمین گرفتگی جزئی را شاهد باشید. در این مکان ها، شما هنوز هم انرژی خورشیدی را دریافت می کنید، اما نه به همان اندازه قبل. البته شما می توانید یک بخش سایه حاصل از کسوف را پیدا کنید و با انجام یک انتگرال مقدار کل نور مسدود را تقریبی محاسبه کنید، اما هیچ نقطه ای وجود ندارد. در عوض، بیایید به ماه نگاه کنیم. هر سایه ای که بر روی زمین افتاده است، به علت سطح مقطع ماه است. اما چه کسی توجه می کند که چه محلی به صورت جزئی یا به طور کامل مسدود شده است؟ این بی توجهی به خاطر این است که در مورد ماه صحبت می کنیم.

حالا بحث زمان مطرح می شود. کسوف، کل روز طول نمی کشد. مجموع مدت زمان آن بسته به نقاط مختلف زمین متفاوت است. اما از گرفتگی ۹ مارس ۲۰۱۱۶ به عنوان مثال استفاده می کنم. این گرفتگی به مدت ۴ ساعت و نیم طول می کشد.

حالا مقدار انرژی مسدود شده خورشید را محاسبه می کنیم.

در حدود ۱ درصد کمتر از انرژی در یک روز عادی است. بنابراین، می توانید در یک روز کسوفی ۹۹ درصد انرژی طبیعی را دریافت کنید. آیا واقعا ۱ درصد مهم است؟ خب، این بیشتر از آن چیزی است که فکر می کردیم. اما به یاد داشته باشید که ما فقط حدود ۱ را خورشید گرفتگی در سال تجربه می کنیم. بنابراین ۳۶۴ روز دیگر خواهد بود طبیعی است.

خوب، به سوال اصلی بازگردیم. آیا یک خورشید گرفتگی بر دمای کره زمین تاثیر دارد؟ بله. آیا این تغییر قابل تشخیص است؟ احتمالا نه.

منبع: wired