مفهوم الشعاع الشمسي
هو عبارة عن مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسيّة، من الممكن رؤية جزء من هذه الموجات بالعين المُجردة والتي تُسمَّى بالضوء المرئي، أمّا الأجزاء المُتبقيّة فلا يُمكن رؤيتها لذلك تُسمَّى بالضوء غير المرئي.
تمتلك الموجات الكهرومغناطيسيّة طاقة حراريّة، يختلف مقدار هذه الطَّاقة تبعاً للطول الموجيّ للموجة التي تُكوّن الشُّعاع، حيث يزداد مقدار هذه الطَّاقة كلما زاد مقدار الطول الموجيّ.
ومن الممكن ان يتم تعريف الشُّعاع الشمسيّ على أنّه مقدار الأشعة الشمسيّة التي تسقُط على مكان أو مساحة مُعينة، بحيث تكون هذه الأشعة قادرة على توليد قدرة كهربائيّة، حيث لا يُصيب الأرض إلّا جزء صغير من أصل ملايين الأجزاء من أشعَّة الشمس، وهذا الجزء الصغير هو المسؤول عن كل طاقة سطح الأرض الحراريّة وعن غلافها الجويّ.
نشأة الإشعاع الشمسي
نتيجة حدوث التفاعلات النوويّة داخل الشمس، تندمج نواة غاز الهيدروجين حتى تتحول إلى غاز الهيليوم، الأمر الذي يؤدِّي إلى انتاج كميّات كبيرة من الطاقة تنتشر في باطن الشمس، بحيث لا تستطيع هذه الطاقة الخروج إلى الخارج إلّا بعد فترات زمنيّة طويلة؛ ممَّا يجعل طولها الموجيّ يزداد بشكل كبير حتى تصل هذه الطَّاقة إلى سطح الشمس.
إنّ هذا الضوء أو الشُّعاع هو الذي يُزوّد سطح الأرض بالحرارة اللازمة لاستمرار الحياة عليها، ونظراً لزيادة المسافة بين الشمس والأرض وهذا من رحمة الله عز وجل بنا، تكون نسبة الإشعاع التي تصل إلى سطح الأرض مُعتدلة ومناسبة لجميع الكائنات الموجودة على هذا السطح.
قياس شدة الإشعاع الشمسي
يتم قياس شدَّة الإشعاع الشمسيّ وذلك من أجل تحديد وتسجيل ومعرفة القيم اللحظيّة لذلك الإشعاع بالإضافة إلى قيم المدى الطويل للإشعاع المباشر والمُتشتِّت والكلّيّ الذي يسقط على سطحٍ ما.
ولقياس شدَّة الإشعاع يتمُّ استخدام عدد من الأجهزة التي تعتمد إمّا على التأثير الكهروضوئي أو على التأثير الكهروحراري ومن هذه الأجهزة:
- جهاز البيرانوميتر: يعمل على قياس شدَّة الإشعاع الشمسيّ الكُلّيّ عندما يكون مدى الرؤية نصف كرويّ، يحتوي هذا الجهاز على نصفي كرة من الزُّجاج الضوئيّ الشَّفاف، حيث يقوم النصف الداخليّ بحجب الأشعة تحت الحمراء القادمة من النصف الخارجيّ.
- جهاز البيروهليوميتر: يقوم بقياس شدَّة الإشعاع المُباشر، حيث يعمل على حجب الأشعَّة المُشتتة وذلك من خلال وضع حسّاس للقياس في قاع أنبوبة يتمُّ توجيهُها بشكل مباشر إلى أشعَّة الشمس، بحيث يُعرّف هذا الحسّاس على أنّه عمود للحرارة.
مكونات الإشعاع الشمسي
- الأشعة تحت الحمراء: وهي أشعَّة غير مرئيّة، لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، تحتلُّ نسبةً كبيرةً من إجمالي الإشعاع الشمسيّ؛ الأمر الذي يجعل لها دوراً مهماً ومميَّز في النّشاط الشمسيّ.
- الأشعة فوق البنفسجيّة: أشعة غير مرئيّة تحتلُّ نسبةً صغيرةً من إجماليّ الإشعاع الشمسيّ، كما تُعتبر سلاح ذو حدين؛ يعني انّ لها فوائد وأضرار، تمَّ تشبيهُها بملح الطَّعام الذي لا يمكن الاستغناء عنه وفي نفس الوقت تُسبِّب زيادته أضراراً مُتعددةً.
- الأشعة الضوئيّة: وهي أشعَّة مرئيّة، يمكن رؤيتها بالعين المجردة، على الرَّغم من أنّها في الأصل غير مرئيّة؛ لكن نظراً لأنّها تقوم بإنارة الوسط الماديِّ الشفَّاف الذي تتناثر فيه تمَّ اعتبارها مرئيّة.
فوائد التعرض للإشعاع الشمسي
يتعرّض الأشخاص لأشعَّة الشمس بشكل مستمر ودائم، حيث أنّ التعرُّض لهذه الأشعة له آثار عديدة؛ نظراً لأنّ الشمس تقوم بإصدار مجموعة من الموجات الضوئيّة التي قد تكون نافعة أو ضارَّة، والتي تُسمَّى بالأشعَّة فوق البنفسجيّة، وتجدر الإشارة إلا أنّه يجب أخذ بعض الإجراءات للحماية من هذه الأشعَّة ومن هذه الإجراءات: استخدام واقي شمس؛ وذلك لأنّه يمنع الأشعة فوق البنفسجيّة من الوصول إلى البشرة أو الجلد.
كما أنّه يُنصح بعدم التعرُّض لأشعة الشمس في الفترة مابين الساعة العاشرة صباحاً وحتى الساعة الرابعة عصراً؛ نظراً لأنّ أشعة الشمس تكون أقوى مايمكن في هذه الفترة، بالإضافة إلى ضرورة ارتداء ملابس وقُبعات خاصَّة للحماية من هذه الأشعة، كما يُنصح بارتداء نظَّارات شمسيّة لحماية العين من خطر التعرّض للأشعة فوق البنفسجيّة.
أمّا فوائد الأشعَّة الشمسيّة فتكمن في مايلي
- زيادة افراز هرمون السيروتونين: والذي يؤدِّي إلى تحسين المزاج، والشعور بالراحة والهدوء والتركيز، وفي حال عدم التعرُّض لأشعة الشمس بالمقدار الكافي ينخفض تركيز هذا الهرمون في الدَّم ممَّا يؤدي إلى الإصابة بالاكتئاب بالإضافة إلى حدوث اضطرابات عاطفيّة موسميّة.
- بناء عظام قويّة: إنّ التعرُّض لقدر كافٍ من الأشعة الشمسيّة يُحفِّز البشرة على تكوين فيتامين د؛ حيث يؤثِّر هذا الفيتامين على صحَّة عظام الجسم تأثيراً إيجابيّاً، في حين يؤدِّي انخفاض هذا الفيتامين في جسم الإنسان إلى الإصابة بالعديد من أمراض العظام كحدوث هشاشة في العظام أو تليُّن العظام.
- الوقايّة من الإصابة بمرض السرطان: يجب الاعتدال في كميّة التعرُّض للأشعة الشمسيّة حيث يؤدِّي التعرُّض المُفرط إلى الإصابة بمرض السرطان، في حين يكون التعرُّض لها بكميّات مُعتدلة له فوائد وقائيّة خاصَّةً عندما يتعلَّق الأمر بمرض السرطان.
- مُعالجة مشاكل البشرة: حيث يتمُّ مُعالجة العديد من مشاكل البشرة منها: الصّدفيّة والأكزيما بالإضافة إلى حَبِّ الشباب، حيث يوصي أطباء الأمراض الجلديّة إلى ضرورة التعرُّض لضوء وأشعة الشَّمس.
- علاج أمراض مُتعددة: كالتهاب المفاصل الروماتويدي، والذئبة الحمراء، بالإضافة إلى أمراض الأمعاء الالتهابيّة، والتهاب الغدَّة الدرقيّة.
أضرار التعرض للإشعاع الشمسي
إنّ التعرُّض إلى أشعة الشمس بشكل كبير يؤدِّي للإصابة بالعديد من الأضرار ومن هذه الأضرار:
- نمو أورام حميديّة.
- ظهور النّمش.
- ظهور تجاعيد دقيقة وخشنة.
- حدوث ترهُّلات في الجلد؛ بسبب تدمير الكولاجين.
- الإصابة بسرطان الخلايا القاعديّة، أو سرطان الخليّة الحُرشُفيّة.
- حدوث تصبُّغات وتغيير لون الجلد وشُحوبه؛ حيث يُصبح لون الجلد أصفر.
- تمدُّد الأوعيّة الدمويّة تحت الجلد.
- تُدمِّر الأشعة فوق البنفسجيّة العينين حيث تؤدِّي إلى إصابة االقرنيّة أوالشبكيّة أو العدسة نفسها.
- الإصابة بعدد من الحروق، خاصَّة حروق الوجه واليدين.
