Solen udsender stråler. Nogle er kortbølgede, nogle er langbølgede. Nogle er synlige, nogle ikke synlige. Bølgerne kan også beskrives som udsendelser af fotoner.
43 % af solens elektromagnetiske energi ligger i det synlige lys. 49 % ligger i det infrarøde og 7 % i det ultraviolette.
Alle genstande udsender elektromagnetiske bølger. Jo varmere en genstand er, jo kortere bliver bølgerne. En flamme kan have udsende rødt og blåt lys – det blå lys har kortere bølgelængde.
Solens lys rammer atmosfæren og bevæger molekylerne i luften. Da lyset rammer mest direkte på ækvator, er der varmest her (lysets indfaldsvinkel).
Varme:
Varme er termisk energi, der overføres fra én genstand til en anden. Når det sker, vil der med tiden opstå ligevægt, dvs. den samme temperatur i begge genstande. Står en varm kop te på bordet, vil der med tiden være samme temperatur i teen, rummet og bordet.
Se https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/states-of-matter-basics
Varmeoverførsel findes i 3 former:
Konduktion (varmeledning): energi, der overføres ved at molekyler støder ind i hinanden og dermed danner kinetisk energi.
Konvektion (varmestrømning): strømme af luftarter og væsker
Radiation (varmestråling): elektromagnetisk stråling
Varm luft stiger opad - det har Phet-animationen vist. Da luften opvarmes mest ved ækvator, vil den stige. Der dannes lavtryk, da trykket er mindre i varm luft, fordi der er færre molekyler pr. m3 luft. Den varme luft afkøles og falder ned som kold luft. Det sker i det subtropiske område. Den kolde luft vil ved jordoverfladen fordele sig til det varme område. Så der er en vindretning ved jordoverfladen fra det subtropiske til det tropiske område. Dette cirkulationsområde kaldes for Hadley-cellen. Længere nord på – på vores breddegrad – findes en lignende, men mere kompliceret og ustabil celle, Ferrel-cellen og helt nordpå er Polar-cellen.
Vi viser Hadleys celle i forsøg med konvektionskammer. I dette kammer antændes røg ovenover kammeret. Da røgen er kold, synker den ned i kammeret . Der er et højtryk. Luften vil fordele sig til det varme område, hvor fyrfadslyset er. Her vil luften stige til vejrs på grund af opvarmning fra lyset. Der er dannet et lavtryk.
På Jorden bevæger vindene sig i bøjede linjer. Der skyldes Coriolis-effekten. Se https://www.youtube.com/watch?v=49JwbrXcPjc. Vi laver forsøg med Coriolis-effekt.
Sæt en blyant på en tegning af Jorden set fra oven. Drej tegningen til højre (Jordens rotationsretning), mens du tegner nedad. Herefter ses, hvordan en vind drejes, fordi Jorden drejer om sig selv.
Coriolis-effekten forklarer også Foucaults pendul – se: https://en.wikipedia.org/wiki/Foucault_pendulum
Kilder: