Význam merania žiarenia

Už sme si objasnili princípy žiarenia, fyzikálnu podstatu a v závere kapitoly o teórií sme už načrtli aj nadväznosť na skleníkový efekt atmosféry a s tým spojené environmentálne problémy (zvyšovanie koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére).

No aj napriek tomu, je potrebné povedať si niečo málo o význame merania slnečného žiarenia (krátkovlnné) a vyžarovania Zeme (infračervené) v ekologickej praxi lesného a environmentálneho inžiniera.

Význam merania slnečného žiarenia v environmentálnej praxi

Ako vieme, využívanie energetického potenciálu žiarenia Slnka je v súčasnosti zamerané najmä na získavanie elektrickej a tepelnej energie. Energia Slnka je totiž zadarmo, a najmä pri prevádzke (nie pri výrobe) slnečných energetických zariadení nevznikajú emisie skleníkových plynov. Elektrina zo slnečného žiarenia je získavaná prostredníctvom fotoelektrického efektu (fotoelektrický jav), ktorý je princípom využívaným v slnečných elektrárňach, ktoré si často môžeme všimnúť pri cestovaní krajinou.

_-n2552ztenzaevvbfoksg-liptovsk-trnovec-odporcovia-elektr-rn-tvrdia
Slnečná elektráreň pracujúca na princípe fotoelektrického efektu. Slnečná elektráreň je zostavená z množstva fotovoltaických panelov.

Slnečná energia sa však (v súčasnosti veľmi často) využíva aj na priamy ohrev úžitkovej vody pre potreby rodinných domov ale aj bytových domov (slnečné kolektory), alebo tiež na pred ohrev vody využívanej v rozvodoch teplovodného kúrenia. Existujú samozrejme rôzne kombinácie využívania slnečnej energie, o tom však budete diskutovať na iných predmetoch.

Ak však chceme inštalovať slnečnú elektráreň, fotovoltaické panely, alebo slnečné kolektory na dom alebo bytovku, tak aby bolo využívanie energie Slnka efektívne, musíme vykonať merania energetického potenciálu. Práve tu využívame merania priameho, difúzneho resp. globálneho žiarenia. Zaujíma nás jednak dĺžka slnečného svitu a intenzita slnečného žiarenia. Pre tieto potreby sa tvoria napríklad mapy energetického potenciálu slnečného žiarenia.

solar-potencial
Mapa globálneho žiarenia a elektrického potenciálu Slovenska

Tieto mapy sú však veľmi rámcové a pokiaľ chceme vykonávať merania presne, nezaobídeme sa bez meraní priamo na ploche, na ktorej uvažujeme inštaláciu solárnych kolektorov alebo fotovoltaických panelov.

Vo všeobecnosti je potrebné povedať, že potenciál získavania energie Slnka má budúcnosť. To aj napriek viacerým technickým problém, ktorým v súčasnosti stále čelíme.

Význam merania slnečného žiarenia v lesníckej praxi

Svetlo (žiarenie) je v starostlivosti o les a krajinu najdôležitejší bioklimatický a vegetačný faktor. Je totiž podmienkou života všetkých zelených rastlín (energia žiarenia je nevyhnutná pri fotosyntéze rastlín).

Svetlo má pri starostlivosti o les zásadný význam, pretože ovplyvňuje: rast stromu, tvar kmeňa a koruny stromu, prírastok a tým aj produkciu. Svetlo možno v porastoch celkom úspešne regulovať a tým aj optimalizovať vývoj porastov.

Pri veľkom nedostatku slnečnej energie klesá teplota pôdy, obmedzuje sa mikrobiálna aktivita v pôde, zhoršujú sa fyzikálne vlastnosti pôdy, hromadí sa nadložný humus.

Naopak zas veľké množstvo priameho slnečného žiarenia môže byť pre rastliny zhubné. Pri vysokej intenzite priameho slnečného žiarenia dochádza totiž k rozkladu chlorofylu a protoplazmy.

Pre správnu produkciu lesných ekosystémov je najvýhodnejšie rozptýlené (difúzne žiarenie), ktoré sa v procese fotosyntézy spotrebuje takmer úplne.

Je tomu tak preto, že difúzne žiarenie obsahuje väčšie percento oranžovo-červeného spektra viditeľného žiarenia (50-60%) zatiaľ čo priame žiarenie iba (37%). A práve oranžovo-červené spektrum je z celého spektra prijímané v procese fotosyntézy najefektívnejšie.

Z toho vidíme, že aj spektrum žiarenia je významné pre optimálnu produkciu lesných ekosystémov.

Preto sa v lesníckej praxi a vede zaoberáme zisťovaním dĺžky slnečného žiarenia, intenzity priameho a difúzneho žiarenia a zároveň nás zaujíma aj spektrum žiarenia dopadajúceho na rastliny.