Солнечная радиация

Солнечная радиация. Основные понятия

 

Альбедо

– отношение количества радиации, отраженной от поверхности к количеству радиации падающей на эту поверхность. Различают альбедо поверхности Земли, альбедо атмосферы. Выражается в процентах или долях.

 

Альбедо Земли

– отражательная способность Земли в целом, А = 35%.

 

Видимая радиация

– видимый солнечный свет с длинной волн от 0,40 до 0,75 мк. Составляет долю в 46 % от солнечной радиации, поступающей на Землю.

 

Длинноволновая радиация

– радиация с длиной волн от 4 до 100-120 мк, менее 1 % всей солнечной радиации.

 

Земное излучение

– тепловое длинноволновое (инфракрасное) излучение земной поверхности. Зависит от температуры поверхности. Интенсивность излучения можно рассчитать по формуле Стефана-Больцмана: E_s = σT4 , где σ-постоянная равная 8,2 *10^-11 кал/см².

 

Инфракрасная радиация (излучение)

– невидимая радиация с длинной волн более 0,75 мк, 47% от всей радиации.

 

Оранжерейный (парниковый) эффект

– способность атмосферы пропускать коротковолновое излучение Солнца (прямую и рассеянную радиацию) и задерживать длинноволновое тепловое излучение Земли. Географическое значение: благодаря О.э. средняя температура земной поверхности +15°С, при отсутствии атмосферы она была бы на 20-35°С ниже.

 

Отраженная радиация

– часть радиации, отраженная от поверхности. Зависит от отражательной способности поверхности (альбедо).

 

I_o = (I sinh+i)×A

Поглощенная радиация

– часть радиации, поглощенная поверхностью. Зависит от отражательной способности поверхности (альбедо).

 

I_п = (I sinh+i)×(1-A).

Прямая радиация

– радиация, приходящая к земной поверхности непосредственно от солнечного диска в виде пучка параллельных лучей, из-за дальности Солнца, как бы исходящих из бесконечности. Зависит от угла падения на земную поверхность: I1 = I×sin h.

 

Радиационный баланс

– остаточная радиация, разность между приходом и расходом солнечной радиации. Радиационный баланс равен разности между поглощенной радиацией и эффективным излучением.

 

R = (I sinh + i)(1-A) - E_е.

Рассеянная радиация

– часть солнечной радиации, поглощенная веществом атмосферы (молекулы газов, воды, пыль).

 

Суммарная радиация

– Сумма прямой и рассеянной солнечной радиации поступающей на земную поверхность. I_s = I × sinh + i, где I - интенсивность прямой радиации, h - высота Солнца, i - интенсивность рассеянной радиации.

 

Тепловой баланс атмосферы

– соотношение всех приходов и расходов тепла в атмосфере. Выражается формулой: R_а+ LE + P = 0, где R_а - радиационный баланс атмосферы (имеет отрицательное значение – расходная часть), и приходная часть: LE – тепло, выделяемое при конденсации, Р – тепло, поступающее от поверхности за счет турбулентности. В среднем многолетнем R_aравен нулю.

 

Тепловой баланс земной поверхности –

соотношение всех приходов и расходов тепла на земной поверхности. Выражается уравнением: R_п+ LE + P + B = 0, где, R_п – радиационный баланс (приходная часть баланса), расходная часть: LE – затраты тепла на испарение (L – скрытая теплота парообразования, Е – испарение), P – потери тепла через турбулентный обмен между поверхностью и атмосферой, В – потери тепла через теплообмен между поверхностью и почвогрунтами. В среднем многолетнем R_п равен нулю.

 

Эффективное излучение земной поверхности

– потеря тепла земной поверхностью, равная разности между излучением земной поверхности и встречным излучением атмосферы. E_е = E_s - E_a . Измеряется ночью специальным прибором – пиргеометром.