Ի՞նչ է արևի ուղիղ ճառագայթումը: Ուղղակի, ցրված և ընդհանուր ճառագայթում: Արևի ընդհանուր ճառագայթում

Պայծառ լուսավորությունը մեզ այրում է տաք ճառագայթներով և ստիպում մտածել մեր կյանքի ճառագայթման նշանակության, դրա օգուտների և վնասների մասին: Ի՞նչ է արևի ճառագայթումը: Դպրոցական ֆիզիկայի դասը հրավիրում է սկզբից ծանոթանալ ընդհանրապես էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հայեցակարգին: Այս տերմինը նշանակում է նյութի մեկ այլ ձև `տարբեր նյութից: Սա ներառում է ինչպես տեսանելի լույսը, այնպես էլ այն սպեկտրը, որը չի կարող ընկալվել աչքով: Այսինքն, ռենտգենյան ճառագայթներ, գամմա ճառագայթներ, ուլտրամանուշակագույն եւ ինֆրակարմիր:

Էլեկտրամագնիսական ալիքներ

Radiationառագայթման աղբյուր-արտանետիչի առկայության դեպքում նրա էլեկտրամագնիսական ալիքները տարածվում են լույսի արագությամբ բոլոր ուղղություններով: Այս ալիքները, ինչպես ցանկացած այլ ալիք, ունեն որոշակի առանձնահատկություններ: Դրանք ներառում են թրթռման հաճախականությունը և ալիքի երկարությունը: Bodyանկացած մարմին, որի ջերմաստիճանը բացարձակ զրոյից տարբերվում է, ունի ճառագայթում արտանետելու հատկություն:

Արևը մեր մոլորակի մոտ ճառագայթման հիմնական և ամենահզոր աղբյուրն է: Իր հերթին, Երկիրը (նրա մթնոլորտն ու մակերեսը) ինքն է ճառագայթում, բայց այլ տիրույթում: Երկար ժամանակ մոլորակի ջերմաստիճանային պայմանների դիտարկումը առաջացրեց վարկած Արևից ստացված և տիեզերք տրվող ջերմության քանակի հավասարակշռության վերաբերյալ:

Արևի ճառագայթում. Սպեկտրալ կազմ

Սպեկտրում արևային էներգիայի բացարձակ մեծամասնությունը (մոտ 99%) գտնվում է 0.1 -ից 4 մկմ ալիքի երկարության սահմաններում: Մնացած 1% -ը ավելի երկար և կարճ ճառագայթներ են, ներառյալ ռադիոալիքները և ռենտգենյան ճառագայթները: Արևի ճառագայթման էներգիայի մոտ կեսը ընկնում է այն սպեկտրի վրա, որը մենք ընկալում ենք մեր աչքերով, մոտ 44% -ը `ինֆրակարմիր ճառագայթման, 9% -ը` ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման վրա: Ինչպե՞ս կարող ենք իմանալ, թե ինչպես է արևի ճառագայթումը բաժանված: Դրա բաշխման հաշվարկը հնարավոր է տիեզերական արբանյակների հետազոտությունների շնորհիվ:

Կան նյութեր, որոնք կարող են մտնել հատուկ վիճակ և ալիքի երկարության տարբեր տիրույթում լրացուցիչ ճառագայթում արձակել: Օրինակ, ցածր ջերմաստիճաններում փայլ կա, որը բնորոշ չէ այս նյութի կողմից լույսի արտանետմանը: Typeառագայթման այս տեսակը, որը կոչվում է լուսատու ճառագայթում, իրեն չի համապատասխանում ջերմային ճառագայթման սովորական սկզբունքներին:

Լյումինեսցենցիայի երևույթը տեղի է ունենում այն ​​բանից հետո, երբ նյութը ներծծում է որոշակի քանակությամբ էներգիա և անցնում այլ վիճակի (այսպես կոչված գրգռված վիճակ), որն էներգետիկորեն ավելի բարձր է, քան նյութի սեփական ջերմաստիճանը: Լյումինեսցենցիան հայտնվում է հակառակ անցման ժամանակ `գրգռված վիճակից ծանոթ վիճակի: Բնության մեջ մենք կարող ենք այն դիտել գիշերային երկնքի շողերի և բեւեռափայլ տեսքով:

Մեր լուսավորը

Արեգակի ճառագայթների էներգիան մեր մոլորակի համար գրեթե միակ ջերմության աղբյուրն է: Իր խորքերից դեպի մակերևույթ գնացող ներքին ճառագայթումը ունի մոտ 5 հազար անգամ ավելի փոքր ինտենսիվություն: Միևնույն ժամանակ, տեսանելի լույսը `մոլորակի վրա կյանքի ամենակարևոր գործոններից մեկը, արևի ճառագայթման միայն մի մասն է:

Արևի ճառագայթների էներգիան ջերմության է վերածվում ավելի փոքր մասում `մթնոլորտում, իսկ մեծ մասը` Երկրի մակերևույթում: Այնտեղ ծախսվում է ջրի և հողի ջեռուցման վրա (վերին շերտեր), որոնք այնուհետ ջերմություն են հաղորդում օդին: Երբ ջեռուցվում է, մթնոլորտն ու երկրի մակերեսը, իր հերթին, սառեցման ընթացքում ինֆրակարմիր ճառագայթներ են արձակում տիեզերք:

Արեգակնային ճառագայթում. Սահմանում

Theառագայթումը, որը մեր մոլորակի մակերես է անցնում անմիջապես արևային սկավառակից, սովորաբար կոչվում է ուղղակի արևային ճառագայթում: Արևը տարածում է այն բոլոր ուղղություններով: Հաշվի առնելով Երկիրից Արեգակ հսկայական հեռավորությունը, արևի ուղիղ ճառագայթումը երկրի մակերևույթի ցանկացած կետում կարող է ներկայացվել որպես զուգահեռ ճառագայթների փաթեթ, որի աղբյուրը գործնականում անսահմանության մեջ է: Արևի ճառագայթներին ուղղահայաց մակերեսն այսպիսով ստանում է ամենամեծ քանակությունը:

Theառագայթման հոսքի խտությունը (կամ ճառագայթումը) որոշակի մակերևույթի վրա ընկնող ճառագայթման չափման միջոց է: Սա ճառագայթման էներգիայի այն քանակն է, որը ընկնում է ժամանակի միավորի վրա `տարածքի միավորի համար: Այս արժեքը չափվում է `ճառագայթումը` Վտ / մ 2 -ով: Մեր Երկիրը, ինչպես բոլորը գիտեն, պտտվում է Արեգակի շուրջ ՝ էլիպսոիդային ուղեծրով: Արևը գտնվում է այս էլիպսի օջախներից մեկում: Հետևաբար, ամեն տարի որոշակի ժամանակ (հունվարի սկզբին) Երկիրը զբաղեցնում է Արևին ամենամոտ դիրքը, իսկ մյուսը (հուլիսի սկզբին) `դրանից ամենահեռավոր դիրքը: Այս դեպքում ճառագայթման մեծությունը փոխվում է հակադարձ համամասնությամբ `դեպի լուսատուի հեռավորության քառակուսին:

Որտե՞ղ է արևի ճառագայթումը, որը հասել է Երկիր: Դրա տեսակները որոշվում են բազմաթիվ գործոններով: Կախված լայնությունից, խոնավությունից, ամպամածությունից, դրա մի մասը ցրված է մթնոլորտում, մի մասը ներծծվում է, բայց մեծ մասը դեռ հասնում է մոլորակի մակերեսին: Այս դեպքում փոքր քանակություն է արտացոլվում, իսկ հիմնականը ներծծվում է երկրի մակերևույթի կողմից, որի ազդեցության տակ այն տաքացվում է: Solarրված արեգակնային ճառագայթումը նույնպես մասամբ ընկնում է երկրի մակերևույթի վրա, մասամբ ներծծվում է դրանով և մասամբ արտացոլվում: Մնացած մասը գնում է արտաքին տարածություն:

Ինչպես է բաշխումը

Արդյո՞ք արևի ճառագայթումը միատեսակ է: Նրա տեսակները մթնոլորտում բոլոր «կորուստներից» հետո կարող են տարբերվել իրենց սպեկտրալ կազմով: Ի վերջո, տարբեր երկարություններ ունեցող ճառագայթները եւ՛ ցրված են, եւ՛ կլանված տարբեր կերպ: Միջին հաշվով, մթնոլորտը կլանում է իր սկզբնական քանակի մոտ 23% -ը: Ընդհանուր հոսքի մոտավորապես 26% -ը վերածվում է ցրված ճառագայթման, որից 2/3 -ը ընկնում է Երկրի վրա: Ըստ էության, սա ճառագայթման այլ տեսակ է, որը տարբերվում է բնօրինակից: Atրված ճառագայթումը Երկիր է ուղարկվում ոչ թե Արեգակի սկավառակով, այլ երկնքով: Այն ունի այլ սպեկտրալ կազմ:

Ներծծում է հիմնականում օզոնը `տեսանելի սպեկտրը և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները: Ինֆրակարմիր ճառագայթումը ներծծվում է ածխաթթու գազով (ածխաթթու գազ), որն, ի դեպ, շատ փոքր է մթնոլորտում:

Radiationառագայթման ցրումը, այն թուլացնելը, տեղի է ունենում սպեկտրի բոլոր ալիքների երկարությունների համար: Ընթացքում նրա մասնիկները, ընկնելով էլեկտրամագնիսական ազդեցության տակ, վերաբաշխում են միջադեպի ալիքի էներգիան բոլոր ուղղություններով: Այսինքն ՝ մասնիկները ծառայում են որպես էներգիայի կետային աղբյուրներ:

Ցերեկային լույս

Scրվելու պատճառով արեւից եկող լույսը մթնոլորտի շերտերի միջով անցնելիս փոխում է գույնը: Scրման գործնական արժեքը ցերեկային լույս ստեղծելու մեջ է: Եթե ​​Երկիրը զուրկ լիներ մթնոլորտից, լուսավորությունը գոյություն կունենար միայն այն վայրերում, որտեղ արևի ուղիղ կամ մակերևութային անդրադարձնող ճառագայթներ էին հարվածում: Այսինքն, մթնոլորտը ցերեկը լույսի աղբյուր է: Նրա շնորհիվ այն լույս է ինչպես ուղղակի ճառագայթների համար անհասանելի վայրերում, այնպես էլ երբ արևը թաքնվում է ամպերի հետևում: Այն ցրում է, որը գույն է հաղորդում օդին. Մենք տեսնում ենք երկինքը կապույտ:

Իսկ էլ ինչի՞ց է կախված արեգակնային ճառագայթումը: Պղտորության գործոնը նույնպես չպետք է անտեսվի: Ի վերջո, ճառագայթման թուլացումը տեղի է ունենում երկու եղանակով `բուն մթնոլորտի և ջրի գոլորշու, ինչպես նաև տարբեր կեղտերի պատճառով: Փոշու պարունակությունը մեծանում է ամռանը (ինչպես և մթնոլորտում ջրի գոլորշու պարունակությունը):

Ընդհանուր ճառագայթում

Դա նշանակում է երկրի մակերևույթին ընկնող ճառագայթման ընդհանուր քանակը ՝ ինչպես ուղիղ, այնպես էլ ցրված: Ամպամած եղանակին արևի ընդհանուր ճառագայթումը նվազում է:

Այդ պատճառով ամռանը ընդհանուր ճառագայթումը միջինից բարձր է կեսօրից առաջ, քան դրանից հետո: Իսկ տարվա առաջին կիսամյակում `ավելի, քան երկրորդում:

Ի՞նչ է տեղի ունենում Երկրի մակերևույթի ընդհանուր ճառագայթման հետ: Հասնելով այնտեղ ՝ այն հիմնականում կլանվում է հողի կամ ջրի վերին շերտով և վերածվում ջերմության, դրա մի մասն արտացոլվում է: Արտացոլման աստիճանը կախված է երկրի մակերեսի բնույթից: Արեգակնային ճառագայթման տոկոսը դեպի մակերևույթ ընկնող դրա ընդհանուր քանակն արտահայտող ցուցանիշը կոչվում է մակերեսային ալբեդո:

Երկրի մակերևույթի ինքնաճանաչման հասկացությունը հասկացվում է որպես բուսականությունից, ձյան ծածկույթից, ջրի և հողի վերին շերտերից արձակվող երկար ալիքների ճառագայթում: Մակերևույթի ճառագայթման հավասարակշռությունը նրա կլանված և ճառագայթվող քանակի տարբերությունն է:

Արդյունավետ ճառագայթում

Ապացուցված է, որ հակաճառագայթումը գրեթե միշտ ավելի քիչ է, քան երկրայինը: Դրա պատճառով երկրի մակերեսը կրում է ջերմության կորուստներ: Մակերևույթի և մթնոլորտային ներքին ճառագայթման արժեքների միջև տարբերությունը կոչվում է արդյունավետ ճառագայթում: Սա իրականում էներգիայի զուտ կորուստ է, և, որպես արդյունք, գիշերը ջերմություն:

Այն գոյություն ունի նաև ցերեկը: Բայց օրվա ընթացքում այն ​​մասամբ փոխհատուցվում կամ նույնիսկ արգելափակվում է ներծծվող ճառագայթման պատճառով: Հետևաբար, երկրի մակերեսը ցերեկը ավելի տաք է, քան գիշերը:

Radiationառագայթման աշխարհագրական բաշխման մասին

Երկրի վրա արևային ճառագայթումը անհամաչափ բաշխված է ամբողջ տարվա ընթացքում: Դրա բաշխումը գոտիական է, իսկ ճառագայթման հոսքի իզոլինները (միևնույն արժեքների միացնող կետերը) ամենևին նույնական չեն լայնական շրջանակներին: Այս անհամապատասխանությունը պայմանավորված է մոլորակի տարբեր շրջաններում ամպամածության և թափանցիկության տարբեր մակարդակներով:

Տարվա ընթացքում արևի ընդհանուր ճառագայթումը մեծ կարևորություն ունի ցածր ամպային մթնոլորտ ունեցող մերձարևադարձային անապատներում: Այն շատ ավելի քիչ է հասարակածային գոտու անտառային տարածքներում: Դրա պատճառը մեծ ամպամածությունն է: Այս ցուցանիշը նվազում է երկու բևեռների նկատմամբ: Բայց բևեռների շրջանում այն ​​կրկին աճում է. Հյուսիսային կիսագնդում այն ​​ավելի քիչ է, ձյունառատ և ցածր ամպամած Անտարկտիդայի շրջանում `ավելի շատ: Օվկիանոսների մակերևույթից միջինում արևի ճառագայթումը ավելի քիչ է, քան մայրցամաքներում:

Երկրի վրա գրեթե ամենուր մակերեսը ունի ճառագայթման դրական հաշվեկշիռ, այսինքն, միևնույն ժամանակ, ճառագայթման ներհոսքն ավելի մեծ է, քան արդյունավետ ճառագայթումը: Բացառություն են կազմում Անտարկտիդայի և Գրենլանդիայի շրջանները ՝ իրենց սառցե սարահարթերով:

Արդյո՞ք մենք կանգնած ենք գլոբալ տաքացման հետ:

Բայց վերը նշվածը չի նշանակում Երկրի մակերևույթի տարեկան տաքացում: Ներծծվող ճառագայթման ավելցուկը փոխհատուցվում է մակերևույթից մթնոլորտ ջերմության արտահոսքով, որը տեղի է ունենում, երբ ջրի փուլը փոխվում է (գոլորշիացում, ամպերի տեսքով խտացում):

Այսպիսով, Երկրի մակերևույթի վրա ճառագայթման հավասարակշռություն որպես այդպիսին չկա: Մյուս կողմից, տեղի է ունենում ջերմային հավասարակշռություն. Ջերմության ներհոսքը և կորուստը հավասարակշռվում են տարբեր ձևերով, ներառյալ ճառագայթումը:

Քարտի մնացորդի բաշխում

Երկրի նույն լայնություններում ճառագայթման հավասարակշռությունն ավելի մեծ է օվկիանոսի մակերևույթի վրա, քան ցամաքի վրա: Դա կարելի է բացատրել նրանով, որ օվկիանոսներում ճառագայթում ներծծող շերտը ավելի հաստ է, մինչդեռ այնտեղ արդյունավետ ճառագայթումն ավելի քիչ է ՝ ցամաքի համեմատ ծովի սառը մակերևույթի պատճառով:

Նրա բաշխման ամպլիտուդի զգալի տատանումներ են նկատվում անապատներում: Այնտեղ հավասարակշռությունն ավելի ցածր է `չոր օդի բարձր արդյունավետ ճառագայթման և փոքր ամպամածության պատճառով: Ավելի փոքր չափով այն իջեցված է մուսսոնային կլիմայի շրջաններում: Seasonերմ սեզոնին այնտեղ ամպամածությունը մեծանում է, և կլանված արևի ճառագայթումը ավելի քիչ է, քան նույն լայնության այլ շրջաններում:

Իհարկե, հիմնական գործոնը, որից կախված է արևի միջին տարեկան ճառագայթումը, որոշակի տարածաշրջանի լայնությունն է: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման «մասերը» գրանցվում են դեպի հասարակածի մոտ գտնվող երկրներ: Դրանք են Հյուսիսարևելյան Աֆրիկան, նրա արևելյան ափը, Արաբական թերակղզին, Ավստրալիայից հյուսիս և արևմուտք, Ինդոնեզիայի կղզիների մի մասը և Հարավային Ամերիկայի ափի արևմտյան մասը:

Եվրոպայում, Թուրքիան, հարավային Իսպանիան, Սիցիլիան, Սարդինիան, Հունաստանի կղզիները, Ֆրանսիայի ափերը (հարավային մասը), ինչպես նաև Իտալիայի, Կիպրոսի և Կրետեի շրջանների որոշ մասեր ընդունում են և՛ լույսի, և՛ ճառագայթման ամենամեծ չափաբաժինը:

Իսկ ինչպե՞ս ենք մենք:

Ռուսաստանում արևի ընդհանուր ճառագայթումը բաշխվում է, առաջին հայացքից, անսպասելիորեն: Մեր երկրի տարածքում, որքան էլ տարօրինակ է, Սև ծովի հանգստավայրերը չեն, որ պահում են ափը: Արեգակնային ճառագայթման ամենամեծ չափաբաժինները տեղի են ունենում Չինաստանին և Հյուսիսային երկրին սահմանակից տարածքներում: Ընդհանուր առմամբ, Ռուսաստանում արևի ճառագայթումն առանձնապես ինտենսիվ չէ, ինչը լիովին բացատրվում է մեր հյուսիսային աշխարհագրական դիրքով: Արևի նվազագույն քանակը գնում է հյուսիսարևմտյան շրջան ՝ Սանկտ Պետերբուրգ, հարակից տարածքների հետ միասին:

Ռուսաստանում արևային ճառագայթումը զիջում է Ուկրաինային: Այնտեղ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման մեծ մասը գնում է aրիմ և Դանուբից այն կողմ գտնվող տարածքներ, երկրորդ տեղում Կարպատներն են ՝ Ուկրաինայի հարավային շրջաններով:

Հորիզոնական մակերևույթի վրա ընկած արևի ընդհանուր (այն ներառում է և՛ ուղղակի, և՛ ցրված) արևային ճառագայթումը տրվում է ամիսներով ՝ տարբեր տարածքների համար հատուկ մշակված աղյուսակներում և չափվում է ՄJ / մ 2 -ով: Օրինակ, Մոսկվայում արևային ճառագայթումը տատանվում է 31-58-ի սահմաններում `ձմռան ամիսներին մինչև 568-615-ը` ամռանը:

Արեգակնային մեկուսացման մասին

Մեկուսացումը կամ արևի լույսի մակերևույթի վրա օգտակար ճառագայթման քանակը զգալիորեն տարբերվում է աշխարհագրական մի կետից մյուսը: Տարեկան մեկուսացումը հաշվարկվում է մեկ քառակուսի մետրի համար մեգավատտներով: Օրինակ, Մոսկվայում այդ արժեքը 1.01 է, Արխանգելսկում `0.85, Աստրախանում` 1.38 ՄՎտ:

Այն որոշելիս անհրաժեշտ է հաշվի առնել այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են տարվա ժամանակը (ձմռանը, լուսավորությունը և օրվա տևողությունը ավելի ցածր են), տեղանքի բնույթը (լեռները կարող են ծածկել արևը), եղանակային պայմանները տարածքի համար բնորոշ `մառախուղ, հաճախակի անձրևներ և ամպեր: Լույս ընդունող հարթությունը կարող է կողմնորոշվել ուղղահայաց, հորիզոնական կամ թեք: Մեկուսացման քանակը, ինչպես նաև արևի ճառագայթման բաշխումը Ռուսաստանում, տվյալները խմբված են աղյուսակում ՝ ըստ քաղաքների և շրջանների ՝ նշելով աշխարհագրական լայնությունը:

Արևի բոլոր տեսակները Երկրի մակերևույթ են հասնում երեք եղանակով ՝ ուղիղ, արտացոլված և ցրված արևի ճառագայթման տեսքով:
Արևի ուղիղ ճառագայթում- դրանք ուղղակի արևից եկող ճառագայթներ են: Դրա ինտենսիվությունը (արդյունավետությունը) կախված է հորիզոնից արևի բարձրությունից. Առավելագույնը դիտվում է կեսօրին, իսկ նվազագույնը `առավոտյան և երեկոյան; սեզոնից `առավելագույնը` ամռանը, նվազագույնը `ձմռանը; տեղանքի բարձրությունից ծովի մակարդակից բարձր (լեռներում ավելի բարձր, քան հարթավայրում); մթնոլորտի վիճակից (օդի աղտոտվածությունը նվազեցնում է այն): Արեգակնային ճառագայթման սպեկտրը կախված է նաև հորիզոնից արևի բարձրությունից (որքան ցածր է արևը հորիզոնից բարձր, այնքան քիչ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ):
Արտացոլված արեգակնային ճառագայթում- դրանք արևի ճառագայթներն են, որոնք արտացոլվում են երկրի կամ ջրի մակերևույթի կողմից: Այն արտահայտվում է որպես արտացոլված ճառագայթների տոկոսը դրանց ընդհանուր հոսքին և կոչվում է ալբեդո: Ալբեդոյի արժեքը կախված է անդրադարձող մակերեսների բնույթից: Արևի լոգանք կազմակերպելիս և իրականացնելիս անհրաժեշտ է իմանալ և հաշվի առնել այն մակերեսների ալբեդոն, որոնց վրա արևայրուք է ընդունվում: Նրանցից ոմանք բնութագրվում են ընտրողական ռեֆլեկտիվությամբ: Ձյունն ամբողջությամբ արտացոլում է ինֆրակարմիր ճառագայթները, իսկ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները ՝ ավելի փոքր չափով:

Ցրված արևի ճառագայթումձեւավորվել է մթնոլորտում արեւի լույսի ցրման արդյունքում: Օդի մոլեկուլներն ու դրա մեջ կասեցված մասնիկները (ջրի ամենափոքր կաթիլները, սառույցի բյուրեղները և այլն), որոնք կոչվում են աերոզոլներ, արտացոլում են ճառագայթների մի մասը: Բազմաթիվ անդրադարձումների արդյունքում դրանցից մի քանիսը դեռ հասնում են երկրի մակերեսին. սրանք արեւի ցրված ճառագայթներն են: Հիմնականում ցրված են ուլտրամանուշակագույն, մանուշակագույն և կապույտ ճառագայթները, որոնք պարզ եղանակին որոշում են երկնքի կապույտ գույնը: Scրված ճառագայթների տեսակարար կշիռը մեծ է մեծ լայնություններում (հյուսիսային շրջաններում): Այնտեղ արևը հորիզոնից ցածր է կանգնած, և, հետևաբար, ճառագայթների ճանապարհը դեպի երկրի մակերևույթ ավելի երկար է: Երկար ճանապարհի վրա ճառագայթները հանդիպում են ավելի շատ խոչընդոտների և ավելի ցրված:

(http://new-med-blog.livejournal.com/204

Արևի ընդհանուր ճառագայթում- ամբողջ մակերևույթի ուղղակի և ցրված արևային ճառագայթումը: Արևի ընդհանուր ճառագայթումը բնութագրվում է ինտենսիվությամբ: Անամպ երկնքի դեպքում արևի ընդհանուր ճառագայթումը առավելագույն արժեք ունի կեսօրին մոտ, իսկ տարվա ընթացքում `ամռանը:

Radառագայթային հավասարակշռություն
Երկրի մակերևույթի ճառագայթային հավասարակշռությունը երկրի մակերևույթի կողմից կլանված արևի ընդհանուր ճառագայթման և դրա արդյունավետ ճառագայթման տարբերությունն է: Երկրի մակերևույթի համար
- մուտքային մասը կլանված ուղղակի և ցրված արևի ճառագայթումն է, ինչպես նաև մթնոլորտի կլանված հակառուսական ճառագայթումը.
- սպառվող մասը բաղկացած է ջերմության կորստից `երկրի մակերեսի սեփական ճառագայթման պատճառով:

Radiationառագայթման հավասարակշռությունը կարող է լինել դրական(ցերեկը, ամառը) և բացասական(գիշերը, ձմռանը); չափվում է կՎտ / մ 2 / րոպեում:
Երկրի մակերևույթի ճառագայթային հավասարակշռությունը երկրի մակերևույթի ջերմային հավասարակշռության ամենակարևոր բաղադրիչն է. կլիմայի ձևավորման հիմնական գործոններից մեկը:

Երկրի մակերևույթի ջերմային հավասարակշռությունը- ցամաքի և օվկիանոսի մակերևույթին բոլոր տեսակի ջերմության ներմուծման և ծախսերի հանրահաշվական գումարը: Heatերմային հաշվեկշռի բնույթը և դրա էներգիայի մակարդակը որոշում են էկզոգեն պրոցեսների մեծ մասի բնութագրիչներն ու ինտենսիվությունը: Օվկիանոսի ջերմային հաշվեկշռի հիմնական բաղադրիչներն են.
- ճառագայթման հավասարակշռություն;
- գոլորշիացման ջերմության սպառումը.
- անհանգիստ ջերմափոխանակություն օվկիանոսի մակերևույթի և մթնոլորտի միջև.
- օվկիանոսի մակերևույթի ուղղահայաց տուրբուլենտ ջերմափոխանակությունը հիմքում ընկած շերտերի հետ. եւ
- հորիզոնական օվկիանոսային մերձեցում:

(http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.c gi? RQgkog.outt: p! hgrgtx! nlstup! vuilw) tux yo)

Արեգակնային ճառագայթման չափում:

Արեգակնային ճառագայթումը չափելու համար օգտագործվում են ակտինոմետրեր և պիրելիոմետրեր: Արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվությունը սովորաբար չափվում է դրա ջերմային ազդեցությամբ և արտահայտվում է կալորիաներով ՝ մեկ միավոր մակերեսի համար ժամանակի միավորի համար:

(http://www.ecosystema.ru/07referats/slo vgeo/967.htm)

Արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվության չափումը կատարվում է Յանիշևսկու պիրանոմետրով, որը լրացված է գալվանոմետրով կամ պոտենցիոմետրով:

Արեգակի ընդհանուր ճառագայթումը չափելիս պիրանոմետրը տեղադրվում է առանց ստվերային էկրանի, մինչդեռ ցրված ճառագայթումը չափվում է ստվերային էկրանով: Արևի ուղիղ ճառագայթումը հաշվարկվում է որպես ընդհանուր և ցրված ճառագայթման տարբերություն:

Determiningանկապատի վրա արևի ճառագայթման ուժգնությունը որոշելիս դրա վրա տեղադրվում է պիրանոմետրը, որպեսզի սարքի ընկալվող մակերեսը խիստ զուգահեռ լինի ցանկապատի մակերեսին: Radiationառագայթման ավտոմատ գրանցման բացակայության դեպքում չափումները պետք է կատարվեն արևածագից մինչև մայրամուտ 30 րոպե անց:

Radանկապատի մակերեսին ընկնող ճառագայթումը ամբողջությամբ չի ներծծվում: Կախված ցանկապատի հյուսվածքից եւ գույնից, որոշ ճառագայթներ արտացոլվում են: Արտացոլված ճառագայթման և միջադեպի ճառագայթման հարաբերակցությունը `արտահայտված տոկոսով, կոչվում է մակերեսային ալբեդոև չափվում է P.K. Կալիտինան լրացված է գալվանոմետրով կամ պոտենցիոմետրով:

Ավելի մեծ ճշգրտության համար դիտարկումը պետք է իրականացվի պարզ երկնքով և պարիսպի ինտենսիվ արևային ճառագայթմամբ:

(http://www.constructioncheck.ru/default.a spx? textpage = 5)

Արևի ուղիղ ճառագայթման (S) քանակը, որը անամպ երկնքում հասնում է երկրի մակերես, կախված է արևի բարձրությունից և թափանցիկությունից: Երեք լայնական գոտիների աղյուսակը ցույց է տալիս ամպամած երկնքում ուղղակի ճառագայթման ամսական գումարների բաշխումը (հնարավոր գումարներ) ՝ միջին արժեքների տեսքով ՝ եղանակների և տարվա կենտրոնական ամիսների համար:

Ուղղակի ճառագայթման ժամանումը ասիական մասով պայմանավորված է այս տարածաշրջանում մթնոլորտի ավելի բարձր թափանցիկությամբ: Ռուսաստանի հյուսիսային շրջաններում ամռանը ուղիղ ճառագայթման բարձր արժեքները բացատրվում են մթնոլորտի բարձր թափանցիկության և երկար օրվա տևողության համադրությամբ:

Նվազեցնում է ուղիղ ճառագայթման ժամանումը և կարող է էապես փոխել դրա ամենօրյա և տարեկան ընթացքը: Այնուամենայնիվ, միջին ամպի պայմաններում աստղագիտական ​​գործոնը գերակշռող է, և, հետևաբար, առավելագույն ուղիղ ճառագայթումը դիտվում է արևի ամենաբարձր բարձրության վրա:

Գարնան և ամռան ամիսներին Ռուսաստանի մայրցամաքային շրջանների մեծ մասում ուղիղ ճառագայթումը նախաճաշային ժամերին ավելի մեծ է, քան կեսօրին: Դա պայմանավորված է ցերեկային ժամերին կոնվեկտիվ ամպամածության զարգացմամբ և օրվա այս ժամին մթնոլորտի թափանցիկության նվազումով `առավոտյան ժամերի համեմատ: Ձմռանը ճառագայթման նախա-ցերեկային արժեքների հարաբերակցությունը հակառակն է. Ուղիղ ճառագայթման նախաճաշային արժեքներն ավելի ցածր են `առավոտյան առավելագույն ամպամածության և օրվա երկրորդ կեսին դրա նվազման պատճառով: Ուղղակի ճառագայթման նախնական և ցերեկային արժեքների միջև տարբերությունը կարող է հասնել 25–35%-ի:

Ամենամյա դասընթացում ուղիղ ճառագայթման առավելագույնը ընկնում է հունիս-հուլիս ամիսներին, բացառությամբ Հեռավոր Արևելքի տարածաշրջանների, որտեղ այն տեղափոխվում է մայիս, իսկ սեպտեմբերին Պրիմորիեի հարավում նշվում է երկրորդական առավելագույնը:
Ռուսաստանի տարածքում ուղղակի ճառագայթման առավելագույն ամսական քանակը հնարավորության 45–65% -ն է անամպ երկնքով, և նույնիսկ եվրոպական մասի հարավում այն ​​հասնում է ընդամենը 70% -ի: Նվազագույն արժեքները դիտարկվում են դեկտեմբերին և հունվարին:

Փաստացի ամպամածության պայմաններում ուղղակի ճառագայթման ներդրումը հասնում է առավելագույնին ամռան ամիսներին և միջինում կազմում է 50-60%: Բացառություն է Պրիմորսկու երկրամասը, որտեղ ուղղակի ճառագայթման ամենամեծ ներդրումը ընկնում է աշնան և ձմռան ամիսներին:

Միջին (փաստացի) ամպամածության պայմաններում ուղղակի ճառագայթման բաշխումը Ռուսաստանի տարածքում մեծապես կախված է: Սա հանգեցնում է որոշակի ամիսների ճառագայթման գոտիական բաշխման նկատելի խախտման: Սա հատկապես ակնհայտ է դառնում գարնանը: Այսպիսով, ապրիլին կա երկու առավելագույն ՝ մեկը հարավային շրջաններում և Ամուրի մարզում, երկրորդը ՝ Յակուտիայի հյուսիս -արևելքում և ավելի, որը նույնպես մթնոլորտային բարձր թափանցիկության, պարզ երկնքի և հաճախակի համադրության արդյունք է: օրվա տևողությունը:

Քարտեզների վրա ցուցադրված տվյալները հիմնված են վավեր ամպային պայմանների վրա:

Եթե ​​մթնոլորտը թույլ տա, որ արևի բոլոր ճառագայթներն անցնեն երկրի մակերևույթ, ապա երկրի ցանկացած կետի կլիման կախված կլինի միայն աշխարհագրական լայնությունից: Այսպիսով, հավատում էին հնությանը: Այնուամենայնիվ, երբ արևի ճառագայթներն անցնում են երկրի մթնոլորտով, ինչպես արդեն տեսանք, դրանց թուլացումը տեղի է ունենում միաժամանակ կլանման և ցրման գործընթացների պատճառով: Ամպերը կազմող ջրի կաթիլները և սառցե բյուրեղները շատ են կլանում և ցրվում:

Արեգակնային ճառագայթման այն մասը, որը մտնում է երկրի մակերես այն մթնոլորտով և ամպերով ցրելուց հետո, կոչվում է ցրված ճառագայթում:Արեգակնային ճառագայթման այն հատվածը, որն անցնում է մթնոլորտ առանց ցրման, կոչվում էուղղակի ճառագայթում:

Radառագայթումը ցրված է ոչ միայն ամպերով, այլև պարզ երկնքում `մոլեկուլներով, գազերով և փոշու մասնիկներով: Ուղղակի և ցրված ճառագայթման հարաբերակցությունը լայնորեն տարբերվում է: Եթե ​​պարզ երկնքի և արևի լույսի ուղղահայաց առկայության դեպքում ցրված ճառագայթման մասնաբաժինը 0.1% ուղղակի է, ապա

ամպամած երկնքում ցրված ճառագայթումը կարող է ավելի անմիջական լինել:

Երկրի այն հատվածներում, որտեղ պարզ եղանակ է տիրում, օրինակ ՝ Կենտրոնական Ասիայում, արևի ուղիղ ճառագայթումը երկրի մակերևույթի տաքացման հիմնական աղբյուրն է: Այնտեղ, որտեղ գերակշռում է ամպամած եղանակը, ինչպես, օրինակ, ԽՍՀՄ եվրոպական տարածքի հյուսիսում և հյուսիս -արևմուտքում, արևի ցրված ճառագայթումը դառնում է էական: Հյուսիսում գտնվող Տիխայա ծոցը ցրված ճառագայթում է ստանում ուղիղից մեկուկես անգամ ավելի (Աղյուսակ 5): Ընդհակառակը, Տաշքենդում ցրված ճառագայթումը ուղիղ ճառագայթման 1/3 -ից պակաս է: Յակուտսկում ուղղակի արևային ճառագայթումն ավելի մեծ է, քան Լենինգրադում: Դա բացատրվում է նրանով, որ Լենինգրադում ավելի շատ ամպամած օրեր են լինում և օդի ավելի քիչ թափանցիկություն:

Երկրի մակերևույթի ալբեդո: Երկրի մակերեսն ունի իր վրա ընկնող ճառագայթների արտացոլման ունակություն: Ներծծվող և արտացոլված ճառագայթման քանակը կախված է երկրի մակերեսի հատկություններից: Մարմնի մակերեւույթից արտացոլվող ճառագայթային էներգիայի քանակի հարաբերությունը ճառագայթման ճառագայթման էներգիայի քանակին կոչվում է ալբեդոԱլբեդոն բնութագրում է մարմնի մակերևույթի անդրադարձունակությունը: Երբ, օրինակ, ասում են, որ նոր ձյան ալբեդոն կազմում է 80-85%, սա նշանակում է, որ ձյան մակերևույթի վրա ընկնող ամբողջ ճառագայթման 80-85% -ը արտացոլվում է դրանից:

Ձյան և սառույցի ալբեդոն կախված է դրանց մաքրությունից: Արդյունաբերական քաղաքներում ձյան վրա տարբեր կեղտերի, հիմնականում մուրի նստվածքի պատճառով, ալբեդոն ավելի ցածր է: Ընդհակառակը, արկտիկական շրջաններում ձյան ալբեդոն երբեմն հասնում է 94%-ի: Քանի որ ձյան ալբեդոն ամենաբարձրն է ՝ համեմատած երկրի մակերևույթի այլ տեսակների ալբեդոյի հետ, ապա ձյան ծածկույթի դեպքում երկրի մակերևույթի տաքացումը թույլ է տեղի ունենում: Խոտի և ավազի ալբեդոն շատ ավելի քիչ է: Խոտի բուսականության ալբեդոն կազմում է 26%, իսկ ավազինը `30%: Սա նշանակում է, որ խոտը կլանում է արևի էներգիայի 74% -ը, իսկ ավազը ՝ 70% -ը: Ներծծվող ճառագայթումը օգտագործվում է գոլորշիացման, բույսերի աճի և տաքացման համար:

Ամենակարևոր աղբյուրը, որտեղից Երկրի մակերեսը և մթնոլորտը ջերմային էներգիա են ստանում, Արևն է: Այն համաշխարհային տիեզերք է ուղարկում ճառագայթման ահռելի քանակություն ՝ ջերմային, թեթև, ուլտրամանուշակագույն: Արեգակի արձակած էլեկտրամագնիսական ալիքները տարածվում են 300,000 կմ / վ արագությամբ:

Երկրի մակերևույթի տաքացումը կախված է արևի ճառագայթների անկման անկյունի մեծությունից: Արևի բոլոր ճառագայթները Երկրի մակերես են գալիս միմյանց զուգահեռ, բայց քանի որ Երկիրն ունի գնդաձև ձև, արևի ճառագայթները ընկնում են նրա մակերևույթի տարբեր մասերում ՝ տարբեր անկյան տակ: Երբ Արեգակը գտնվում է իր զենիթում, նրա ճառագայթները ուղղահայաց են ընկնում, և Երկիրն ավելի է տաքանում:

Արեգակի ուղարկած ճառագայթային էներգիայի ամբողջ փաթեթը կոչվում է արեւային ճառագայթում,այն սովորաբար արտահայտվում է կալորիաներով ՝ տարեկան մեկ մակերեսի համար:

Արեգակնային ճառագայթումը որոշում է Երկրի օդային տրոպոսֆերայի ջերմաստիճանային ռեժիմը:

Պետք է նշել, որ արեգակնային ճառագայթման ընդհանուր քանակն ավելի քան երկու միլիարդ անգամ է, քան Երկրի ստացած էներգիան:

Երկրի մակերևույթ հասնող ճառագայթումը բաղկացած է ուղիղ և ցրվածից:

Այն ճառագայթումը, որը Երկիր է գալիս անմիջապես Արեգակից ՝ անամպ երկնքում արևի ուղիղ ճառագայթների տեսքով, կոչվում է ուղիղ.Այն կրում է ամենամեծ քանակությամբ ջերմություն և լույս: Եթե ​​մեր մոլորակը մթնոլորտ չունենար, երկրի մակերեսը կստանար միայն ուղիղ ճառագայթում:

Այնուամենայնիվ, անցնելով մթնոլորտ, արևի ճառագայթման մոտ մեկ քառորդը ցրված է գազի մոլեկուլներով և կեղտերով, շեղվում է ուղիղ ուղուց: Նրանցից ոմանք հասնում են Երկրի մակերեսին ՝ կազմավորվելով ցրված արևի ճառագայթում: Theրված ճառագայթման շնորհիվ լույսը թափանցում է նաեւ այն վայրեր, որտեղ ուղղակի արեւի լույսը (ուղիղ ճառագայթում) չի ներթափանցում: Այս ճառագայթումը ստեղծում է ցերեկային լույս և գույն է հաղորդում երկնքին:

Արևի ընդհանուր ճառագայթում

Երկրի մտնող արևի բոլոր ճառագայթներն են ընդհանուր արևային ճառագայթում,այն է `ուղղակի եւ ցրված ճառագայթման ամբողջությունը (նկ. 1):

Բրինձ 1. Արևի ընդհանուր ճառագայթումը տարվա համար

Արեգակնային ճառագայթման բաշխումը երկրի մակերևույթի վրա

Արեգակնային ճառագայթումը անհավասարաչափ բաշխված է երկրի վրա: Դա կախված է:

1. օդի խտությունից և խոնավությունից. Որքան բարձր են դրանք, այնքան ավելի քիչ ճառագայթում է ստանում երկրի մակերեսը.

2. տարածքի աշխարհագրական լայնությունից - ճառագայթման քանակը բեւեռներից աճում է դեպի հասարակած: Արևի ուղիղ ճառագայթման քանակը կախված է այն ճանապարհի երկարությունից, որով արևի ճառագայթներն անցնում են մթնոլորտում: Երբ Արեգակը գտնվում է իր գագաթնակետին (ճառագայթների անկման անկյունը 90 ° է), նրա ճառագայթները ամենակարճ ճանապարհով հարվածում են Երկրին և ինտենսիվորեն զիջում են իրենց էներգիան փոքր տարածքում: Երկրի վրա դա տեղի է ունենում 23 ° հյուսիս -արևելքում գտնվող շերտում: ԱԱ և 23 ° S շ., այսինքն ՝ արեւադարձային շրջանների միջեւ: Երբ այս գոտուց հեռանում եք դեպի հարավ կամ հյուսիս, արևի ճառագայթների ճանապարհի երկարությունը մեծանում է, այսինքն `նրանց մակերևույթի անկման անկյունը նվազում է երկրի մակերևույթին: Raysառագայթները սկսում են ընկնել Երկրի վրա ավելի փոքր անկյան տակ, ասես սահում են, բևեռների շրջանում մոտենալով շոշափող գծին: Արդյունքում, նույն էներգիայի հոսքը տարածվում է ավելի մեծ տարածքի վրա, ուստի արտացոլված էներգիայի քանակը մեծանում է: Այսպիսով, հասարակածային շրջանում, որտեղ արևի ճառագայթները ընկնում են երկրի մակերևույթի վրա 90 ° անկյան տակ, երկրի մակերևույթի կողմից ստացված արևի ուղիղ ճառագայթման քանակն ավելի մեծ է, և այն դեպի բևեռներ շարժվելիս այդ քանակը կտրուկ նվազում է: Բացի այդ, տարվա տևողությունը տարվա տարբեր ժամանակներում նույնպես կախված է տարածքի լայնությունից, որը նաև որոշում է արևի ճառագայթման քանակությունը, որը մտնում է երկրի մակերես.

3. Երկրի տարեկան և ամենօրյա շարժումից - միջին և բարձր լայնություններում արևի ճառագայթման ընդունումը մեծապես տատանվում է եղանակների հետ, ինչը կապված է Արևի կեսօրվա բարձրության և օրվա տևողության փոփոխության հետ.

4. Երկրի մակերևույթի բնույթի վերաբերյալ. Որքան ավելի թեթև է մակերեսը, այնքան ավելի շատ է այն արտացոլվում արևի լույսից: Մակերևույթի ճառագայթումն արտացոլելու ունակությունը կոչվում է ալբեդո(լատ. սպիտակությունից): Ձյունը (90%) հատկապես ուժեղ է արտացոլում ճառագայթումը, ավազն ավելի թույլ է (35%), իսկ չերնոզեմը նույնիսկ ավելի թույլ է (4%):

Երկրի մակերևույթը կլանում է արևի ճառագայթումը (կլանված ճառագայթում),տաքանում և ջերմություն է ճառագում ինքնին մթնոլորտում (արտացոլված ճառագայթում):Մթնոլորտի ստորին շերտերը մեծապես արգելակում են երկրային ճառագայթումը: Երկրի մակերևույթի կլանված ճառագայթումը ծախսվում է հողը, օդը և ջուրը տաքացնելու համար:

Երկրի մակերևույթի անդրադարձումից և ջերմային ճառագայթումից հետո մնացած ընդհանուր ճառագայթման այն մասը կոչվում է ճառագայթման հավասարակշռություն:Երկրի մակերևույթի ճառագայթային հաշվեկշիռը փոխվում է օրվա ընթացքում և տարվա եղանակներին համապատասխան, բայց միջինում տարվա համար այն ամենուր դրական արժեք ունի, բացառությամբ Գրենլանդիայի և Անտարկտիդայի սառցե անապատների: Radiationառագայթման հաշվեկշիռը հասնում է իր առավելագույն արժեքներին ցածր լայնություններում (20 ° հյուսիսից մինչև 20 ° արևմուտք) `42 * 10 2 ժ / մ 2 -ից ավելի, երկու կիսագնդերի մոտ 60 ° լայնության դեպքում այն ​​նվազում է մինչև 8 * 10 2 - 13 * 10 2 / / մ 2:

Արևի ճառագայթները իրենց էներգիայի մինչև 20% -ը տալիս են մթնոլորտ, որը բաշխված է օդի ամբողջ հաստության վրա, և, հետևաբար, դրանցից առաջացած օդի տաքացումը համեմատաբար փոքր է: Արևը տաքացնում է Երկրի մակերեսը, որի շնորհիվ ջերմությունը փոխանցվում է մթնոլորտային օդ կոնվեկցիա(լատ. կոնվեկցիոն- առաքում), այսինքն ՝ երկրի մակերևույթում տաքացվող օդի ուղղահայաց շարժում, որի տեղում ընկնում է ավելի սառը օդը: Ահա թե ինչպես է մթնոլորտը ստանում ջերմության մեծ մասը `միջինը` երեք անգամ ավելի, քան ուղղակի Արևից:

Ածխածնի երկօքսիդի և ջրի գոլորշու առկայությունը թույլ չի տալիս, որ երկրի մակերևույթից արտացոլված ջերմությունը ազատորեն դուրս գա տիեզերք: Նրանք ստեղծում են Ջերմոցային էֆֆեկտ,որի պատճառով Երկրի վրա ջերմաստիճանի անկումը օրվա ընթացքում չի գերազանցում 15 ° C: Մթնոլորտում ածխածնի երկօքսիդի բացակայության դեպքում երկրի մակերեսը մեկ գիշերվա ընթացքում կսառչի 40-50 ° C- ով:

Մարդկային տնտեսական գործունեության մասշտաբի աճի արդյունքում `ջերմաէլեկտրակայաններում ածուխի և նավթի այրումը, արդյունաբերական ձեռնարկություններից արտանետումները, ավտոմեքենաների արտանետումների աճը. Մթնոլորտում ածխաթթու գազի պարունակության ավելացում, ինչը հանգեցնում է ջերմոցային էֆեկտի աճը և սպառնում է կլիմայի գլոբալ փոփոխությանը:

Արևի ճառագայթները, անցնելով մթնոլորտով, ընկնում են Երկրի մակերևույթին և տաքացնում այն, իսկ դա, իր հերթին, ջերմություն է հաղորդում մթնոլորտին: Սա բացատրում է տրոպոսֆերայի բնորոշ առանձնահատկությունը `բարձրության հետ օդի ջերմաստիճանի նվազում: Բայց լինում են դեպքեր, երբ մթնոլորտի վերին շերտերն ավելի տաք են, քան ստորինները: Այս երեւույթը կոչվում է ջերմաստիճանի հակադարձում(լատիներեն inversio- ից - շրջվել):