عدل (۱۳۳۹) با به وجود آوردن تغییرات در آستانه­های حرارتی موجود در روش طبقه ­بندی کوپن^[۶۳] شرایط آب­وهوایی شهرهای ایران را بررسی و برای نخستین بار نقشه­ی بیوکلیمای انسانی ایران را تهیه کرده است. ریاضی (۱۳۵۶) ایران را بر اساس شاخص اولگی به مناطق همگن تقسیم کرده است. توسلی (۱۳۵۸) ساخت شهر در آب­وهوای گرم و خشک را بررسی کرده است. کسمایی (۱۳۶۳) با توجه به ویژگی­های بیوکلیمای ساختمانی، ایران را برحسب نوع آب­وهوا و معماری طبقه ­بندی کرده است. رازجویان (۱۳۶۷) راهکارهای مناسبی را برای استفاده­ی بهینه از توان­های آب­وهوایی ارائه کرده است. کاویانی (۱۳۷۲) بر اساس شاخص ترجونگ نقشه­ی بیوکلیمای انسانی ایران را تهیه کرده است. کسمایی (۱۳۷۳) ایران را بر اساس روش ماهانی به نواحی همگن تقسیم کرده است (لشکری و پورخادم­نمین، ۱۳۸۴: ۲۱). علیجانی (۱۳۷۳) در پژوهشی نقش آب­وهوا در طراحی مسکن در شهر تبریز را بررسی کرده است (علیجانی، ۱۳۷۳: ۴۵ تا ۶۱). جهان­بخش (۱۳۷۵) بیوکلیمای انسانی و نیازهای حرارتی ساختمان در شهر تبریز را بررسی کرده است و بر اساس روش بیکر و روش دمای مؤثر^[۶۴] راهکارهایی را برای کنترل دمای درون ساختمان در فصول مختلف ارائه کرده است (جهان­بخش، ۱۳۷۵: ۶۷ تا ۷۹). داوری (۱۳۸۰) و نصرآبادی (۱۳۸۱) براساس شاخص­ های ماهانی، بیکر، ترجونگ و اولگی به ترتیب نقشه­ی بیوکلیماتیک استان­های آذربایجان غربی و کردستان را تهیه کرده ­اند (لشکری و پورخادم­نمین، ۱۳۸۴: ۲۲). خلیلی (۱۳۸۳) ایران را با توجه به نیازهای گرمایشی و سرمایشی پهنه­ بندی^[۶۵] کرده است (خلیلی، ۱۳۸۳: ۵ تا ۱۴). لشکری و پورخادم­نمین (۱۳۸۴) با توجه به شرایط آب­وهوایی، جهت­گیری فضاهای آزاد در شهر اردبیل را بررسی کرده ­اند (لشکری و پورخادم­نمین، ۱۳۸۴: ۱۹ تا ۳۶).

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

فصل دوم
ماهیت تابش خورشید
۲- تابش خورشید
هر جسمی که دمای آن بیش­تر از صفر مطلق باشد (۲۷۳- درجه­ سانتی ­گراد) از خود انرژی گسیل^[۶۶] می­ کند (کاویانی و علیجانی، ۱۳۸۳: ۶۱). به مجموع انرژی گسیل­شده از یک جسم، تابندگی^[۶۷] می­گویند (قائمی، ۱۳۸۳: ۶۹). جسمی که تمام انرژی تابیده به خود را جذب و دوباره گسیل می­ کند، جسم سیاه^[۶۸] نامیده می­ شود. خورشید، جسم سیاهی است که پیوسته پرتوافکنی^[۶۹] می­ کند.
براساس قانون استفان بولتزمان^[۷۰]، مقدار کل انرژی تابشی جسم سیاه از معادله­ زیر به دست می ­آید:

E : انرژی برحسب وات در سانتی­متر مربع.
: ضریب ثابت بولتزمان (  وات در سانتی­متر مربع در کلوین).
T : دمای جسم برحسب کلوین^[۷۱] (کاویانی و علیجانی، ۱۳۸۳: ۵۷).
سطح ظاهری خورشید یا شیدسپهر^[۷۲]، سطحی به ضخامت ۳۵۰ کیلومتر است که ۰۰۰۵/۰ شعاع خورشید را تشکیل می­دهد. این سطح از صفحات مدور نورانی پوشیده شده است. در واقع، تمام تابش خورشید از این لایه­ی نازک منتشر می­ شود (قائمی، ۱۳۸۳: ۳۸ و ۳۹). دمای شیدسپهر، حدود ۶۰۰۰ کلوین است. بنابراین، مقدار انرژی تابشی خورشید برابر است با:

بر اساس نظریه­ فیزیک کوانتوم^[۷۳]، تابش خورشید توسط فوتون­ها^[۷۴] منتقل می­ شود. فوتون­ها، بسته­های گسسته­ی انرژی هستند که با سرعت نور - ۳۰۰۰۰۰۰ کلیومتر در ثانیه - سیر می­ کنند (کمالی و مرادی، ۱۳۸۴: ۱). تابش خورشید به دو صورت موجی^[۷۵] و ذره­ای^[۷۶] منتشر می­ شود. ماکسول^[۷۷] در اوایل قرن نوزدهم، نظریه­ انتشار موجی تابش را مطرح کرد. بر اساس این نظریه، تابش خورشید به صورت امواج پیوسته و پی­درپی منتشر می­ شود. این امواج طول موج­های^[۷۸] متفاوتی از خیلی بزرگ تا خیلی کوچک دارند؛ که طیف الکترومغناطیسی تابش^[۷۹] خورشید را به وجود می­آورند (کاویانی و علیجانی، ۱۳۸۳: ۵۸). در جدول ۲ محدوده­ طیف الکترومغناطیسی تابش خورشید نشان داده شده است.
طول موج برحسب متر اندازه ­گیری می­ شود. برخی از طول موج­ها بسیار کوتاه هستند؛ بنابراین، متر به واحدهای کوچک­تری نظیر سانتی­متر، میلی­متر، میکرومتر^[۸۰]، نانومتر^[۸۱] و آنگستروم^[۸۲] تبدیل می­ شود. در جدول ۱ - ۲ هر یک از واحدهای مذکور به متر تبدیل شده است.
تعداد امواجی را که در یک ثانیه از یک نقطه عبور می­ کنند، فرکانس^[۸۳] (بسامد یا تواتر) موج می­نامند. بین فرکانس و طول موج رابطه­ زیر برقرار است:

: طول موج برحسب متر.
C : سرعت نور برحسب متر در ثانیه.
f : فرکانس موج برحسب هرتز^[۸۴].
ماکس پلانک^[۸۵]، در اوایل قرن بیستم، نظریه­ ذره­ای تابش را مطرح کرد. بر اساس این نظریه، تابش خورشید به صورت بارشی از ذرات ریز به نام کوانتوم منتشر می­ شود. ذرات کوانتوم توزیع یکنواختی بر روی یک سطح ندارند و کم و زیاد می­شوند، به طوری که در صورت تداوم تابش، به بارش مذکور شکل موجی می­ دهند. به عبارت دیگر، می­توان گفت ذرات کوانتوم در بستر این امواج حرکت می­ کنند. مقدار انرژی حمل­شده توسط هر ذره از معادله­ وبر^[۸۶] به دست می ­آید:

E : مقدار انرژی.
h :  ژول بر ثانیه (ضریب پلانک).
F : فرکانس موج.
از ترکیب معادلات بالا، رابطه­ زیر به دست می ­آید:

رابطه­ بالا نشان می­دهد که مقدار انرژی حمل­شده توسط امواج کوتاه­تر نظیر پرتوهای ایکس^[۸۷] و گاما^[۸۸]، خیلی بیش­تر از انرژی موجود در امواج بلندتر نظیر پرتوهای فروسرخ^[۸۹] است (کاویانی و علیجانی، ۱۳۸۳: ۵۸ و ۵۹). در جدول ۲ - ۲ مقدار انرژی حمل­شده توسط امواج تابش خورشید نشان داده شده است.
تشعشع^[۹۰] انرژی در سراسر محدوده­ طیف الکترومغناطیسی تابش صورت می­گیرد، ولی بیشینه­ی آن در محدوده­ خاصی از حدود ۲/۰ تا ۴ میکرومتر گسیل می­ شود. بیشینه­ی طول موج تابش خورشید از قانون جا به ­جایی وین^[۹۱] به دست می ­آید:

: طول موج بیشینه­ی تشعشع.
A : عدد ثابت ۲۸۹۸.
T : دمای سطح خارجی جسم برحسب کلوین.
بنابراین، بیشینه­ی طول موج تابش خورشید، ۴۸/۰ میکرومتر است (کاویانی و علیجانی، ۱۳۸۳: ۶۰).

جدول ۲: محدوده­ طیف الکترومغناطیسی تابش خورشید