Радиация земли. На границе атмосферы поступает в минут 1,94 кал. солнечной радиации н 1 см2 поверхности, перпендикулярно к лучам (солнечная постоянная).
Радиация земли
В среднем 1 см2 земной поверхности получает 0,485 кал./cjn2 в мин.; за сутки это составит ок. 700 ка ./см2 . И этого количества радиации 15% поглощается непосредственно атмосферой и облаками, 43% достигаю земной поверхности и поглощается ею, и на 27% в виде прямой радиации и 16%, преобразовавшись по пути в рассеянную радиацию. Остаток 42%, т. н. альбед зомли, отдается обратно мировое пространство; и на 33% отражаются от облаков и поверхности земли и 9% рассеиваются атмосферой в направлении мирового пространства.
Для существовании лучистого равновесия, кроме указанных 42%, в мирово пространств должно отдаваться еще 58% длинноволновой радиации, и на 8% от поверхности земли и 50% и атмосферы. Поверхность земли, имеющая среднюю температуру 14°, в сущности излучая гораздо больше, нежели приходит о солнца, именно 110% (770 ка ./см2 з сутки). Н он получае встречно длинноволново излучени с сторон атмосфер в размор 86% (600 кал.), и в результат превышени отдач длинноволново радиаци на притоко е (эффективно излучени земно поверхности) составляе только 24%. И ни лиш 8% проходя сквоз атмосфер в мирово пространство, ка указано выше; остальны 16% поглощаютс атмосферой.
Получая 43% солнечно и 86% атмосферной радиации, поверхность земли излучает, как указано, 110%. Остаток в 19% идет на испарении вод с земно поверхности. отдельные широта земли приток лучисто энергии оказывается больше или меньше, че отдача; так, в средне годовая отдача превышает приток, начина о 40° с. ш. и до полюса. Однако постоянного понижении или повышений температуры тех или иных широтах происходит, в силу между широтного обмена воздушны масс в процесс общей циркуляции атмосферы. Встречное излучение атмосфер играет весьма, большую роль в тепловых условиях земли. отсутствие встречного излучении земная поверхность должна была б отдавать излучение столько же энергии, сколько она получала б от солнца, т. е. 58%. Для этого она должна была б иметь, по закону Стефана, температуру в —19°. В действительности средняя температур земной поверхности равно +14°.
Радиация солнца
Радиация солнца, или солнечное излучение, лучистая энергия (см.), излучаемая солнцем в мирово пространство, на границе земной атмосферы характеризуется величиной солнечной постоянной (см.), выражающей интенсивность радиации для ослабление земной атмосферой. В зависимости о изменения расстоянии между землей и солнцем величина солнечной постоянно колеблется в пределах 7%. В среднем солнечная постоянная равна 1,946 калорий/сл«2 в мин.=0,135 ва ТТ/СМ 2 .
Распределение энергии по солнечному спектру определяется при помощи споктрофотометрически (Вильзинг) или спектроболометричоских (Аббот) измерений. На границе атмосферы максиму энергии относится как А=470 т/<; 56% энергия падает на видимую часть спектра (0,4—0,8,»), 36%—на инфракрасную (0,8—3,0/i) 8%—на ультрафиолетовую (0,3—0.4/*).
Проходя земную атмосферу, радиация солнца испытывает ослабление через поглощение рассеяннее газами атмосферы и взвешенными в воздухе посторонними примесями. Наиболее сильно поглощает Радиацию солнца водяной пар, затем кислород и углекислота. Наиболее сильно поглощение— красно и инфракрасной части спектра. Особо нужно отметить поглощении в ультрафиолетовой части спектра озона верхним слое атмосферы с полосой поглощений в области А=320—200 m/i. Еще в 1880 Хартле отметил связанны с эти резкий обрыв спектр в ультрафиолетовой части, около А= 300 m/i, тогда как при температуре солнц в юг спектра должен быт луч области Шуман (180 m/i). Кратчайшая длин волны границ спектр в ультрафиолетовой части по измерения Гёц равно 289,3 m/i. Коротковолновая Радиация солнца рассеивается сильное, чем длинноволновая. Интенсивность приходящее на земную поверхность Радиация солнца испытывая периодические колебания, обусловленные суточным вращение земли вокруг оси и годовым—вокруг солнца, и непериодические— зависимости от изменений прозрачности атмосферы.
Суточные и годовые колебания интенсивности зависят от изменений с высотой солнца масс атмосферы, проходимой лучами. Соответственно с эти интенсивность радиации солнца растет от восхода до полудни и падает о полудни к закату. Измерение интенсивности радиации солнца производятся при помощи актинометра и пиргелиометров (см.). Распределение энергии по спектру после прохождении атмосфер межгодовой полуденные величие интенсивности Радиация солнца по месяцам. I
У земной поверхности при 30° высоты солнца на видимую часть спектра приходится 55% энергии, на инфракрасную—43% и на ультрафиолетовую—2%. С уменьшением высот солнц максиму энергии сдвигается в длинноволнову часть спектра. Относительный спектральный состав радиаци у земной поверхности сильно меняется только при малых высота солнца. При большой высоте он достаточн постоянен.
Наибольшим колебаниям по закону рассеяний подвержен ультрафиолетовая радиация, обладающая наибольшим биологическим действием (загар, антирахитное действие, снеговая слепота и т. д.). Интенсивность ультрафиолетовой радиации—порядка тысячный доле мало калории; поэтом измерение в абс. единица очень трудны. Область спектра между 400—800 m/t обладает действие на глаз человека и называется видимой. Естественна освещенность, обусловлена действием этой области спектра, измеряется фотометрически в люксах. В течение года минимум освещённость (для Слуцка—4.200 люксов) падая на декабрь, максиму (для Слуцка—65.000 люксов)—на июль. Наибольшую устойчивость в дневной и годовой ходе Радиация солнца показывает красная и инфракрасная радиация, обладающая преимущественным тепловым действием.
Энергии этой части спектра летний полден может составлять ок. 60% обще энергии. Большую рол в жизненных процессах на земле играет рассеянна радиация, т. е. та часть солнечно энергии, которая при прохождении через атмосферу рассеивается молекулами воздух и мельчайшим частичками, взвешенным в воздухе. Максиму энергии в спектре безоблачного неба лежит около А=400 т/г, облачного—ок. 800 m/*. Измерение интенсивности рассеянной радиации производятся при помощи пиранометров (см.). . Облачность ( отражение от снегового покрова) увеличивает рассеяние и сильно повышает интенсивность рассеянной радиации. В силу этого максимальные величины рассеянной радиации наблюдаются в полярных широтах, где они могут достигать 1 кал. н см2 в сок.
В горах рассеянная радияаци уменьшается, т. к. воздух так свободнее от посторонних примесей. До восхода солнца рассеянная радиация является единственным источником тепла; при малых высотах солнца рассеянная радиация больше, чем прямая. С возрастание высоты солнца прямая радиация растет быстрее, че рассеянная, и начинает преобладать в полярных областях до 70% тепловой энергии получается от рассеянной радиации. На юге (Крым) на долю рассеянной радиации падает только 25% энергии. В ультрафиолетовой части спектра рассеянная радиация преобладает на прямой. Земная поверхность находятся под действием суммарного притока прямой и рассеянно радиации. Поэтому в практических целях не производят подразделении радиации на прямую рассеянную, а оценивают и сумму.