Изменение солнечной радиации при прохождении через атмосферу

0
2178

Прямые солнечные лучи, пронизывающие атмосферу при безоблачном небе, называются прямой солнечной радиацией. Максимальная ее величина при высокой прозрачности атмосферы на перпендикулярной лучам поверхности в тропическом поясе равна 1,05—1,19 кВт/м2мин (1,5—1,7 кал/см2-мин). В средних широтах напряжение полуденной радиации обычно около 0,70—0,98 кВт/м2мнн(1,0—1,4 кал/см2-мин). В горах  оно  увеличивается.

Часть солнечных лучей от соприкосновения с молекулами газов и аэрозолями рассеивается и переходит в рассеянную радиацию. На наземные предметы она поступает уже не от солнечного диска, а от всего небосвода и создает повсеместную дневную освещенность. От нее в солнечные дни светло и там, куда не проникают прямые лучи, например под пологом леса. Наряду с прямой рассеянная радиация служит источником тепла.

Абсолютная величина рассеянной радиации тем больше, чем интенсивнее прямая. Относительное значение ее возрастет с уменьшением роли прямой: в средних широтах летом она составляет 41%, зимой 73% общего прихода радиации. Ее доля зависит от высоты Солнца: в тропических широтах она равна 30%. в полярных 70% от всей радиации. В целом же (с учетом суточного хода высоты Солнца и облачности неба) на рассеянную радиацию приходится около 1/4 всего потока солнечных лучей.

На земную поверхность, таким образом, поступает прямая и рассеянная радиации. В совокупности они образуют суммарную радиацию, которая определяет тепловой режим тропосферы.

Поглощая и рассеивая радиацию, атмосфера значительно ее ослабляет. Величина ослабления зависит от коэффициента прозрачности, показывающего, какая доля радиации доходит до земной поверхности. Если бы тропосфера состояла только из газов, то коэффициент прозрачности был бы равен 0,9, она пропускала бы 90% идущей к Земле радиации. Но в воздухе всегда есть примеси, которые снижают коэффициент прозрачности до 0,7—0,8. Прозрачность атмосферы изменяется с погодой.

Так как плотность воздуха надает с высотой, то слой газа, пронизываемого лучами, нельзя выражать в километрах толщины атмосферы. В качестве единицы измерения принята оптическая масса, рапная мощности слоя воздуха при вертикальном падении лучей.

Ослабление радиации в атмосфере легко наблюдать в течение суток. Когда Солнце около горизонта (положения Si и S4), его лучи пронизывают несколько оптических масс. Их интенсивность при этом так ослабевает, что на Солнце можно смотреть незащищенным глазом. С поднятием Солнца уменьшается число оптических масс, которые проходят его лучи, и интенсивность лучей возрастает.

Если затропосферная радиация, как об этом говорилось, в полярных странах достаточно большая, то действительная приземная значительно уменьшается за счет ослабляющего действия атмосферы. В тропических странах луч пронизывает одну оптическую массу, в полярных — до 35. Подставляя в форму Ламберта значение условной солнечной постоянной 1.34 кВт/м2-мин (1,92 кал/см2-мин), средний коэффициент прозрачности 0,7 и число оптических масс, разное для разных широт, мы получим разницу в степени ослабления  радиации в климатических поясах.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ