קרינת השמש

קרינת השמש היא הקרינה המגיעה מהשמש אל כדור הארץ ואל יתר מערכת השמש. קרינת השמש היא המקור העיקרי לאור ולחום על פני כדור הארץ. קרינת השמש היא גם מקור האנרגיה לכל תהליכי הפוטוסינתזה בעולם הצומח וכן לכל התהליכים האטמוספיריים והזרמים האוקיאניים – תהליכים חיוניים לחיים על כדור הארץ.

השתקפות קרני שמש במימי אגם.

חדירת קרני אור מבעד לעננים, חוף בת-ים, 2021

אור השמש הבוקע מהעננים.

יציבות הקרינה

קרינת השמש היא יציבה מאוד וכמעט אינה משתנה, על אף שבשמש, כמו בכוכבים אחרים בעלי גיל, הרכב וגודל דומה, ישנם תהליכים ושינויים רבים. השינוי הבולט והמוכר ביותר הוא כתמי השמש שעוצמתם הממוצעת ומספרם הכולל משתנים במחזוריות של 11 שנים, אך הם עדיין בלתי צפויים. יציבות זו הביאה בעבר להגדרה של הקבוע הסולרי שהוא הספק ממוצע של קרינת השמש כשכדור הארץ נמצא במרחקו הממוצע מהשמש. קבוע זה הוגדר כ-1.3 קילו-ואט למטר מרובע. כיום, כשמתאפשרות מדידות הספק מדויקות (שמבוצעות בלוויינים), ידוע שקרינת השמש משתנה ללא הפסקה, אך במידה מעטה – כמה עשיריות אחוז. אף על פי שיש מתאם ברור בין מחזוריות כתמי השמש לשינויים קלים בקרינת השמש, אין הבנה ברורה של הדרך שבה תופעות אלו משפיעות על האקלים.

למרות שהפליטה מהשמש היא כמעט קבועה, השינויים בקרינה המגיעה אלינו עשויים להיות גדולים יותר, עקב שינויים אטמוספיריים. החור באוזון ואפקט החממה הם שני מקרים שבהם שינויים באטמוספירה משנים את הקרינה שמגיעה אל כדור הארץ.

ספקטרום

ספקטרום קרינת השמש

טמפרטורת פני השטח של השמש היא כ-6,000 מעלות קלווין. בהתאם, ספקטרום הקרינה מתפלג דומה לקרינת גוף שחור באותה טמפרטורה, וכחצי מהקרינה נפלטת בתחום הנראה. עקומת הרגישות של העין זהה לעקומת ההתפלגות הספקטרלית של קרינת השמש, ושיא הרגישות שלה הוא באור ירוק, שהוא גם שיא הפליטה של קרינת השמש. מקובל להניח שהתאמה זו היא תוצאה של תהליכים אבולוציוניים רבי שנים.

מלבד הקרינה הנראית מכילה קרינת השמש גם מרכיבים בתחום האינפרה אדום והאולטרה סגול. בנוסף כוללת הקרינה גם קרני רנטגן, קרני גמא וגלי רדיו, אך מרכיבים אלו הם פחות מעשירית אחוז של ההספק הכולל.

סכנות הקרינה

ערך מורחב – השפעות בריאותיות של חשיפה לאור השמש

על אף שקרינת השמש היא הכרחית לקיום חיים על כדור הארץ, היא מהווה גם סכנה לאדם. המרכיבים המסוכנים העיקריים בה הם קרינת גמא וקרינה אולטרה-סגולה, שתיהן סוגים של קרינה מייננת שגורמת לפירוק מולקולות בגוף האדם ולסכנה של סרטן. קרינת גמא היא המסוכנת יותר כי היא חודרת לעומק (ואין כל דרך מעשית להתגונן מפניה) אך כמותה קטנה בהרבה. הקרינה האולטרה סגולה מהווה את המרכיב המזיק יותר כי כמותה גדולה, במיוחד בשעות הצהריים שבהן הבליעה האטמוספירית מעטה. עם זאת, יכולת החדירה של הקרינה נמוכה והיא בעיקר פוגעת בשכבות החיצוניות של העור ובעיניים. הסכנה העיקרית היא סרטן העור וקטרקט. תכשירי הגנה ומשקפי שמש מספקים הגנה נאותה.

רגישות לאור השמש

• הצמחים רגישים לאור: העלים משתמשים באנרגיית השמש ליצירת חומרים חיוניים להם בדרך הפוטוסינתזה, וביניהם גם הצבען הירוק – כלורופיל. אם נצמיד פיסת נייר שחור לעלה חי ירוק למשך שבועות מספר היא תשאיר סימן ירוק-חיוור.
• הדפסה באור השמש: חומרי צבע וצבענים מסוימים, הנחשפים לאור-שמש ישיר, נוטים לדהות, וסוגי נייר מסוימים – מצהיבים. תוכלו לראות זאת אם תניחו עצם מסוים, עלה למשל, על פיסת עיתון בשמש. הנייר יצהיב, חוץ מאשר באותו אזור שהעצם הגן עליו מפני פעולת קרני השמש.
• שיזוף: עור האדם רגיש לקרני השמש. גם הקרינה הנראית לעין וגם קרינה על-סגולה ממריצות את הפקתו של צבען כהה בעור, שהוא השיזוף. אזורים בעור המוסתרים מקרני השמש, למשל על ידי שעון יד ורצועתו, נראים כאזורים בהירים יותר.

ראו גם

• רוח השמש
• ננו-אנטנה

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא קרינת השמש בוויקישיתוף

• הספקטרום הנראה של השמש
• אשד לין, ‏לעולם בעקבות השמש, באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי‏, 10 באוגוסט 2023
• על השמש באתר NASA
• קרינת השמש, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)