Radiația soarelui - radiația solară - este sursa principală de energie termică primită de suprafața și atmosfera pământului. Pământul primește de la Soare 1.36-10 24 de calorii de căldură pe an. Această cantitate ar fi suficientă pentru a topi un strat de gheață de 35 cm grosime, acoperind complet Pământul la 0 °.
Energia termică radiantă a Soarelui, care atinge atmosfera terestră, se distinge printr-o constantă înaltă. Intensitatea sa, egală cu 1,98 cal / cm2 min, se numește constanta solară. După cum sa stabilit mai devreme, cantitatea de radiație solară recepționată de suprafață depinde de unghiul de incidență al razelor. Deoarece în cursul anului și zi altitudinea variază de soare, iar unghiul de schimbare de incidență a luminii solare pe suprafața pământului, și, prin urmare, cantitatea de căldură generată de soare.
Radiația care vine pe suprafața pământului direct de la Soare este numită linie dreaptă. Trecând prin atmosferă, radiația solară este parțial absorbită, transformându-se în energie termică. Întâlnit cu molecule de gaze și particule suspendate în atmosferă, razele soarelui deviază de direcția rectilinie și sunt împrăștiate. O astfel de radiație se numește împrăștiată. Este cauza lumina difuză a zilei.
Cantitatea de radiații absorbite și împrăștiate depinde de grosimea atmosferei prin care trec razele soarelui și de transparența sa. Transparența atmosferei este o variabilă și depinde de conținutul de vapori de apă și de particulele suspendate în aer.
Toate radiațiile solare care vin pe suprafața pământului, direct și împrăștiate, se numesc radiații totale. Intensitatea sa este exprimată prin formula
unde I este intensitatea radiației directe, i este intensitatea radiației împrăștiate, h este înălțimea Soarelui.
Relația dintre radiațiile directe și împrăștiate variază în funcție de nor, praf de atmosferă și înălțimea Soarelui. Cu un cer senin, fracțiunea de radiații împrăștiate nu depășește 10%. la radiația tulbure - împrăștiată poate fi mai directă. La o altitudine mică a Soarelui, radiația totală constă aproape în întregime de radiația împrăștiată.
Distribuția radiației totale de-a lungul suprafeței pământului nu este strict zonală, deoarece depinde de nor și transparența atmosferei. În deșert tropical cantitate totală anuală fără nori de radiații ajunge la 200-220 kcal / cm2, în țările polare valoarea ei scade la 60 kcal / cm2.
Radiațiile solare, care cad pe suprafața pământului, sunt parțial absorbite în stratul superior al solului sau al apei și parțial reflectate înapoi în atmosferă. Raportul dintre cantitatea de radiație reflectată de la suprafață și cantitatea de radiație care intră pe această suprafață se numește albedo. Albedo depinde de culoare, umiditate, rugozitate și alte proprietăți ale suprafeței. New Albedoul Zapada este mai mult de 80%, suprafața superioară a norilor - 50-75%, 30-35% deșert, vegetație de luncă - aproximativ 20%, din lemn - aproximativ 15%, svezhevspahannaya arabil - mai puțin de 10%. Albedo-ul apei variază de la 2 la 80%. în funcție de înălțimea Soarelui și a valurilor.
Cu cât temperatura corpului radiant este mai mare, cu atât este mai mică lungimea de undă a radiației. De aceea, radiația solară cu unde scurte (0,1 până la 4 microni), iar pământul - longwave (4 la 100 microni). Radiația terestră este în mare parte întârziată de atmosferă (vapori de apă, dioxid de carbon, ozon). Absorbind o parte din radiația solară și terestră, atmosfera emite energie termică în spațiul mondial și pe suprafața pământului. Acesta din urmă este numit radiație contra. Diferența dintre radiația suprafeței pământului și radiația contrară determină pierderea reală a căldurii de către suprafața pământului și se numește radiație efectivă. Abilitatea atmosferei de a transmite radiații de unde scurte de la Soare și de a întârzia radiația de undă lungă a Pământului se numește efect de seră. Datorită efectului de seră, temperatura medie a suprafeței pământului este cu 38 ° mai mare decât ar fi în absența unei atmosfere.
Suprafața Pământului primește și emite simultan radiații. Diferența dintre sosirea radiației (absorbită de radiația totală) și cheltuielile sale (radiația efectivă) se numește echilibrul radiațiilor suprafeței pământului. Balanța radiațiilor este determinată din ecuație
unde A este albedo, 1E este radiația efectivă.
Echilibrul radiațiilor pentru întregul Pământ este pozitiv, cu excepția platourilor de gheață din Antarctica și Groenlanda. Pe mare, este mai mult decât pe uscat, din moment ce albedo-ul de teren este mai mare decât marea. Valoarea pozitivă a echilibrului radiațiilor nu înseamnă că suprafața pământului este încălzită în mod continuu. Excesul de radiații absorbite este echilibrat prin transferul de căldură în aer și prin consumul de căldură pentru evaporarea apei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: