Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման հոսքը կախված է. Պոլյակովա Լ.Ս., Կաշարին Դ.Վ. Օդերեւութաբանություն և կլիմայաբանություն Արեգակնային ուղղակի ճառագայթում

1. ընդհանուր բնութագրերըարեւային ճառագայթում
2. Ուղիղ արեւային ճառագայթում
3. Արեգակնային ընդհանուր ճառագայթում
4. Արեգակնային ճառագայթման կլանումը մթնոլորտում

Արեգակի ճառագայթային էներգիան կամ արեգակնային ճառագայթումը Երկրի մակերեսի և նրա մթնոլորտի համար ջերմության հիմնական աղբյուրն է։ Աստղերից և Լուսնից եկող ճառագայթումը արևային ճառագայթման համեմատ աննշան է և էական ներդրում չի ունենում Երկրի վրա ջերմային գործընթացներում։ Մոլորակի խորքից դեպի մակերես ուղղվող ջերմության հոսքը նույնպես աննշան փոքր է։ Արեգակնային ճառագայթումը աղբյուրից (Արեգակից) բոլոր ուղղություններով տարածվում է էլեկտրամագնիսական ալիքների տեսքով 300000 կմ/վրկ արագությամբ։ Օդերեւութաբանության մեջ հիմնականում դիտարկվում է ջերմային ճառագայթումը, որը որոշվում է մարմնի ջերմաստիճանով և դրա արտանետմամբ: Ջերմային ճառագայթումն ունի հարյուրավոր միկրոմետրից մինչև միկրոմետրի հազարերորդական ալիքի երկարություն: Ռենտգենյան ճառագայթները և գամմա ճառագայթումը օդերևութաբանության մեջ չեն համարվում, քանի որ դրանք գործնականում չեն մտնում մթնոլորտի ստորին շերտերը: Ջերմային ճառագայթումը սովորաբար բաժանվում է կարճ ալիքի և երկար ալիքի ճառագայթման: Կարճ ալիքի ճառագայթումը կոչվում է ճառագայթում ալիքի երկարության միջակայքում 0,1-ից մինչև 4 մկմ, երկար ալիքի ճառագայթում ՝ 4-ից մինչև 100 մկմ: Երկրի մակերեսին հասնող արևային ճառագայթումը 99%-ով կարճ ալիք է: Կարճ ալիքային ճառագայթումը բաժանվում է ուլտրամանուշակագույնի (ուլտրամանուշակագույն), ալիքի երկարությամբ 0,1-ից 0,39 մկմ; տեսանելի լույս (VS) - 0,4 - 0,76 մկմ; ինֆրակարմիր (IR) - 0.76 - 4 միկրոն: Արևը և ինֆրակարմիր ճառագայթումը տալիս են ամենամեծ էներգիան. արևին բաժին է ընկնում ճառագայթային էներգիայի 47%-ը, IR-ը՝ 44%-ը, իսկ ուլտրամանուշակագույնը՝ միայն 9%-ը: Ջերմային ճառագայթման այս բաշխումը համապատասխանում է էներգիայի բաշխմանը 6000K ջերմաստիճանով ամբողջովին սև մարմնի սպեկտրում։ Այս ջերմաստիճանը պայմանականորեն մոտ է համարվում Արեգակի մակերևույթի իրական ջերմաստիճանին (լուսոլորտում, որն Արեգակի ճառագայթային էներգիայի աղբյուրն է)։ Առավելագույն ճառագայթման էներգիան արտանետողի նման ջերմաստիճանում, ըստ Վիենի օրենքի l \u003d 0,2898 / T (սմ * աստիճան): (1) ընկնում է մոտ 0,475 մկմ երկարությամբ կապույտ-կապույտ ճառագայթների վրա (լ. ալիքի երկարությունն է, T-ը՝ արտանետողի բացարձակ ջերմաստիճանը)։ Ճառագայթված ջերմային էներգիայի ընդհանուր քանակությունը, ըստ Ստեֆան-Բոլցմանի օրենքի, համաչափ է չորրորդ աստիճանի. բացարձակ ջերմաստիճանթողարկիչ՝ E \u003d sТ 4 (2), որտեղ s \u003d 5,7 * 10-8 Վտ / մ 2 * K 4 (Ստեֆան-Բոլցմանի հաստատուն): Մակերեւույթ ներթափանցող արևային ճառագայթման քանակական չափանիշը էներգիայի լուսավորությունն է կամ ճառագայթման հոսքի խտությունը: Էներգետիկ լուսավորությունը ճառագայթային էներգիայի քանակն է մեկ միավորի տարածքի վրա մեկ միավոր ժամանակում: Այն չափվում է Վտ / մ 2 (կամ կՎտ / մ 2): Սա նշանակում է, որ 1 մ 2 վայրկյանում մատակարարվում է 1 Ջ (կամ 1 կՋ) ճառագայթային էներգիա։ Արեգակնային ճառագայթման էներգիայի լուսավորությունը, որը տեղի է ունենում միավոր տարածքի վրա, որը ուղղահայաց է արևի ճառագայթներին մեկ միավոր ժամանակի վրա, մթնոլորտի վերին սահմանին Երկրից Արև միջին հեռավորության վրա, կոչվում է արևային հաստատուն So: Միևնույն ժամանակ, մթնոլորտի վերին սահմանը հասկացվում է որպես արեգակնային ճառագայթման վրա մթնոլորտի ազդեցության բացակայության պայման։ Ուստի արեգակնային հաստատունի արժեքը որոշվում է միայն Արեգակի արտանետմամբ և Երկրի և Արեգակի միջև հեռավորությամբ։ Արբանյակների և հրթիռների օգտագործմամբ ժամանակակից հետազոտությունները հաստատել են So-ի արժեքը, որը հավասար է 1367 Վտ / մ 2-ի ± 0,3% սխալով, Երկրի և Արևի միջև միջին հեռավորությունը այս դեպքում սահմանվում է որպես 149,6 * 106 կմ: Եթե ​​հաշվի առնենք արեգակնային հաստատունի փոփոխությունները Երկրի և Արեգակի միջև հեռավորության փոփոխության պատճառով, ապա միջին տարեկան 1,37 կՎտ / մ 2 արժեքով, հունվարին այն հավասար կլինի 1,41 կՎտ / մ 2, իսկ հունիսին՝ 1,34 կՎտ/մ 2, հետևաբար, հյուսիսային կիսագունդը ամառային օրվա ընթացքում մթնոլորտի սահմանին մի փոքր ավելի քիչ ճառագայթ է ստանում, քան հարավային կիսագունդն իր ամառային օրվա ընթացքում։ Մշտական ​​փոփոխության պատճառով արևային ակտիվությունարեգակնային հաստատունը կարող է տատանվել տարեցտարի: Բայց այս տատանումները, եթե դրանք կան, այնքան փոքր են, որ դրանք գտնվում են ժամանակակից գործիքների չափման ճշգրտության մեջ: Բայց Երկրի գոյության ընթացքում արեգակնային հաստատունը, ամենայն հավանականությամբ, փոխել է իր արժեքը։ Իմանալով արեգակնային հաստատունը՝ հնարավոր է հաշվարկել մթնոլորտի վերին սահմանում լուսավորված կիսագնդ մտնող արեգակնային էներգիայի քանակը։ Այն հավասար է արեգակնային հաստատունի և մակերեսի արտադրյալին մեծ շրջանԵրկիր. Երկրի միջին շառավղով, որը հավասար է 6371 կմ, մեծ շրջանի մակերեսը p * (6371) 2 = 1,275 * 1014 մ 2 է, իսկ նրան եկող ճառագայթային էներգիան 1,743 * 1017 Վտ է: Մեկ տարվա ընթացքում այն ​​կկազմի 5,49 * 1024 J. Արեգակնային ճառագայթման ժամանումը հորիզոնական մակերեսի վրա մթնոլորտի վերին սահմանին կոչվում է արեգակնային կլիմա: Արեգակնային կլիմայի ձևավորումը պայմանավորված է երկու գործոնով՝ արևի լույսի տևողությամբ և Արեգակի բարձրությամբ։ Հորիզոնական մակերևույթի մակերեսի մեկ միավորի վրա մթնոլորտի սահմանին ընկնող ճառագայթման քանակը համաչափ է Արեգակի բարձրության սինուսին, որը տատանվում է ոչ միայն օրվա ընթացքում, այլև կախված է սեզոնից: Ինչպես գիտեք, Արեգակի բարձրությունը արևադարձի օրերի համար որոշվում է 900 - (j ± 23,50) բանաձևով, գիշերահավասարի օրերի համար՝ 900 -j, որտեղ j-ը տեղի լայնությունն է։ Այսպիսով, Արեգակի բարձրությունը հասարակածում ամբողջ տարվա ընթացքում տատանվում է 90°-ից մինչև 66,50°, արևադարձային շրջաններում՝ 90-ից 43°, բևեռային շրջաններում՝ 47-ից մինչև 0° և բևեռներում՝ 23,5°-ից մինչև 0°. Յուրաքանչյուր կիսագնդում ձմռանը Արեգակի բարձրության նման փոփոխության համաձայն, արեգակնային ճառագայթման ներհոսքը դեպի հորիզոնական տարածք արագորեն նվազում է հասարակածից դեպի բևեռներ: Ամռանը պատկերն ավելի բարդ է. ամառվա կեսին առավելագույն արժեքները ոչ թե հասարակածում են, այլ բևեռներում, որտեղ օրվա տևողությունը 24 ժամ է։ Տարեկան ընթացքի մեջ արտատրոպիկական գոտում կա մեկ առավելագույն (ամառային արևադարձ) և մեկ նվազագույն ( ձմեռային արեւադարձ) Արևադարձային գոտում ճառագայթման ներհոսքը հասնում է առավելագույնին տարեկան երկու անգամ (հավասարակշռության օրեր): Արեգակնային ճառագայթման տարեկան չափերը տատանվում են 133*102 ՄՋ/մ 2 (հասարակած) մինչև 56*102 ՄՋ/մ 2 (բևեռներ): Հասարակածում տարեկան տատանումների ամպլիտուդը փոքր է, իսկ արտատրոպիկական գոտում՝ զգալի։

2 արեգակնային ուղիղ ճառագայթումԱրեգակնային ուղիղ ճառագայթումը այն ճառագայթումն է, որը գալիս է երկրի մակերևույթ անմիջապես արևային սկավառակից: Չնայած այն հանգամանքին, որ արեգակնային ճառագայթումը տարածվում է Արեգակից բոլոր ուղղություններով, այն գալիս է Երկիր զուգահեռ ճառագայթների ճառագայթի տեսքով, որը բխում է, ասես, անսահմանությունից: Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման ներհոսքը դեպի Երկրի մակերևույթ կամ մթնոլորտի ցանկացած մակարդակ բնութագրվում է էներգիայի լուսավորությամբ՝ ճառագայթային էներգիայի քանակով, որը ստացվում է մեկ միավորի համար մեկ միավորի մակերեսով: Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման առավելագույն ներհոսքը կգա դեպի արևի ճառագայթներին ուղղահայաց տարածք։ Մնացած բոլոր դեպքերում, ճառագայթումը կորոշվի Արեգակի բարձրությամբ կամ անկյան սինուսով, որը ձևավորում է արևի ճառագայթը S’=S sin hc տեղանքի մակերեսի հետ (3) Հորիզոնական տարածքի վրա ընկնող արեգակնային ուղիղ ճառագայթման հոսքը կոչվում է ինսոլացիա:

3. ցրված արեգակնային ճառագայթումՄթնոլորտի միջով անցնելով՝ արեգակնային ուղիղ ճառագայթումը ցրվում է մթնոլորտային գազերի մոլեկուլներով և աերոզոլային կեղտերով։ Ցրման ժամանակ էլեկտրամագնիսական ալիքի տարածման ճանապարհին գտնվող մասնիկը շարունակաբար կլանում է էներգիան և նորից ճառագայթում այն ​​բոլոր ուղղություններով։ Արդյունքում, արեգակնային զուգահեռ ճառագայթների հոսքը, որը շարժվում է որոշակի ուղղությամբ, կրկին ճառագայթվում է բոլոր ուղղություններով: Ցրումը տեղի է ունենում էլեկտրամագնիսական ճառագայթման բոլոր ալիքների երկարություններում, սակայն դրա ինտենսիվությունը որոշվում է ցրվող մասնիկների չափերի և ընկնող ճառագայթման ալիքի երկարությունների հարաբերակցությամբ։ Բացարձակապես մաքուր մթնոլորտում, որտեղ ցրումը արտադրվում է միայն գազի մոլեկուլների կողմից, որոնց չափերը ավելի փոքր են, քան ճառագայթման ալիքի երկարությունը, այն ենթարկվում է Ռեյլի օրենքին, որն ասում է, որ ցրված ճառագայթման էներգիայի լուսավորության սպեկտրային խտությունը հակադարձ համեմատական ​​է չորրորդին: ցրված ճառագայթների ալիքի երկարության հզորությունը Dl = a Sl / l 4 (4) որտեղ Sl-ը l ալիքի երկարությամբ ուղիղ ճառագայթման էներգիայի լուսավորության սպեկտրային խտությունն է, Dl-ը ցրված ճառագայթման էներգիայի լուսավորության սպեկտրային խտությունն է: նույն ալիքի երկարությունը և համաչափության գործակիցն է: Համաձայն Ռեյլի օրենքի՝ ցրված ճառագայթման վրա գերակշռում են ավելի կարճ ալիքների երկարությունները, քանի որ կարմիր ճառագայթները, որոնք երկու անգամ ավելի երկար են, քան մանուշակագույն ճառագայթները, ցրվում են 14 անգամ ավելի քիչ։ Ինֆրակարմիր ճառագայթումը շատ քիչ է ցրվում: Ենթադրվում է, որ արեգակնային ճառագայթման ընդհանուր հոսքի մոտ 26%-ը ցրված է, այդ ճառագայթման 2/3-ը գալիս է երկրի մակերեսին: Քանի որ ցրված ճառագայթումը գալիս է ոչ թե արեգակնային սկավառակից, այլ ամբողջ երկնքից, դրա ճառագայթումը չափվում է հորիզոնական մակերեսի վրա։ Ցրված ճառագայթման ճառագայթման չափման միավորն է Վտ/մ 2 կամ կՎտ/մ 2: Եթե ​​ցրումը տեղի է ունենում ճառագայթման ալիքի երկարությանը համարժեք մասնիկների վրա (աերոզոլային կեղտեր, սառույցի բյուրեղներև ջրի կաթիլներ), այնուհետև ցրումը չի ենթարկվում Ռեյլի օրենքին, և ցրված ճառագայթման էներգիայի լուսավորությունը հակադարձ համեմատական ​​է դառնում ոչ թե չորրորդին, այլ ալիքի երկարությունների փոքր հզորություններին, այսինքն. ցրման առավելագույնը տեղափոխվում է սպեկտրի ավելի երկար ալիքի մաս: Մթնոլորտում մեծ մասնիկների մեծ պարունակության դեպքում ցրումը փոխարինվում է ցրված անդրադարձմամբ, որի դեպքում լույսի հոսքը արտացոլվում է մասնիկների կողմից որպես հայելիներ՝ առանց սպեկտրային կազմը փոխելու։ Քանի որ սպիտակ լույսը պատահական է, սպիտակ լույսի հոսքը նույնպես արտացոլվում է: Արդյունքում երկնքի գույնը դառնում է սպիտակավուն։ Կան երկու հետաքրքիր երևույթներ- Սա երկնքի և մթնշաղի կապույտ գույնն է: Երկնքի կապույտ գույնը հենց օդի գույնն է՝ դրա մեջ արևի լույսի ցրման պատճառով։ Քանի որ պարզ երկնքում ցրվելը ենթարկվում է Ռեյլի օրենքին, երկնակամարից եկող ցրված ճառագայթման առավելագույն էներգիան ընկնում է կապույտ գույնի վրա: Օդի կապույտ գույնը կարելի է տեսնել հեռավոր առարկաներին նայելիս, որոնք կարծես պատված են կապտավուն մշուշով: Բարձրության հետ, քանի որ օդի խտությունը նվազում է, երկնքի գույնը դառնում է ավելի մուգ և դառնում մուգ կապույտ, իսկ ստրատոսֆերայում՝ մանուշակագույն: Որքան շատ աղտոտվածություն պարունակվի մթնոլորտում, այնքան մեծ է երկարալիք ճառագայթման համամասնությունը սպեկտրում արևի լույս, այնքան ավելի սպիտակ է դառնում երկինքը։ Ամենակարճ ալիքների ցրման պատճառով արեգակնային ուղիղ ճառագայթումը սպառվում է այս տիրույթի ալիքներով, ուստի ուղիղ ճառագայթման առավելագույն էներգիան տեղափոխվում է դեղին հատված և արևի սկավառակը գունավորվում է դեղին: Արեգակի ցածր անկյուններում ցրումը տեղի է ունենում շատ ինտենսիվ՝ տեղափոխվելով էլեկտրամագնիսական սպեկտրի երկար ալիքի հատված, հատկապես աղտոտված մթնոլորտում: Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման առավելագույնը տեղափոխվում է կարմիր հատված, արևի սկավառակը դառնում է կարմիր, և տեղի են ունենում վառ դեղնական կարմիր մայրամուտներ։ Մայրամուտից հետո խավարը անմիջապես չի գալիս, ինչպես առավոտյան, այն դառնում է լույս երկրի մակերեսի վրա արեգակնային սկավառակի հայտնվելուց որոշ ժամանակ առաջ: Արեգակնային սկավառակի բացակայության դեպքում թերի մթության այս երեւույթը կոչվում է երեկոյան և առավոտյան մթնշաղ: Սրա պատճառը հորիզոնի տակ գտնվող Արեգակի կողմից մթնոլորտի բարձր շերտերի լուսավորությունն է և դրանց կողմից արևի լույսի ցրումը։ Տարբերում ենք աստղագիտական ​​մթնշաղը, որը շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև Արեգակը 180-ով իջնի հորիզոնից ներքև և միևնույն ժամանակ այնքան մթնի, որ տարբերվում են ամենաթույլ աստղերը։ Երեկոյան աստղագիտական ​​մթնշաղի առաջին մասը և առավոտյան աստղագիտական ​​մթնշաղի վերջին մասը կոչվում է քաղաքացիական մթնշաղ, որի ժամանակ Արևը ընկնում է հորիզոնից առնվազն 80 աստիճանով: Աստղագիտական ​​մթնշաղի տեւողությունը կախված է տարածքի լայնությունից։ Հասարակածի վրա դրանք կարճ են՝ մինչև 1 ժամ, բարեխառն լայնություններում՝ 2 ժամ։ Ամառային սեզոնի բարձր լայնություններում երեկոյան մթնշաղը միախառնվում է առավոտյան մթնշաղի հետ՝ ձևավորելով սպիտակ գիշերներ։

4 Արեգակնային ճառագայթման կլանումը մթնոլորտում:Արեգակնային ճառագայթումը հասնում է մթնոլորտի վերին սահմանին ուղիղ ճառագայթման տեսքով։ Այս ճառագայթման մոտ 30%-ը արտացոլվում է դեպի արտաքին տարածություն, 70%-ը մտնում է մթնոլորտ: Մթնոլորտի միջով անցնելով՝ այս ճառագայթումը փոփոխությունների է ենթարկվում՝ կապված դրա կլանման և ցրման հետ: Կլանվում է արեգակնային ուղիղ ճառագայթման մոտ 20-23%-ը։ Կլանումը ընտրովի է և կախված է մթնոլորտի ալիքի երկարությունից և նյութական կազմից: Ազոտը՝ մթնոլորտի հիմնական գազը, կլանում է ճառագայթումը սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն մասում միայն շատ փոքր ալիքների երկարությամբ։ Արեգակնային ճառագայթման էներգիան սպեկտրի այս հատվածում շատ փոքր է, և ազոտի կողմից ճառագայթման կլանումը գործնականում չի ազդում էներգիայի ընդհանուր հոսքի մեծության վրա: Թթվածինը մի փոքր ավելի է կլանում սպեկտրի տեսանելի մասի երկու նեղ հատվածներում և ուլտրամանուշակագույն մասում։ Օզոնն ավելի ուժեղ է կլանում ճառագայթումը։ Օզոնի կողմից կլանված ճառագայթման ընդհանուր քանակը հասնում է արեգակնային ուղիղ ճառագայթման 3%-ի: Կլանված ճառագայթման հիմնական մասը ընկնում է ուլտրամանուշակագույն մասի վրա՝ 0,29 մկմ-ից փոքր ալիքի երկարությամբ։ Փոքր քանակությամբ օզոնը կլանում է նաև տեսանելի ճառագայթումը: Ածխածնի երկօքսիդը ներծծում է ճառագայթումը IR միջակայքում, բայց իր փոքր քանակության պատճառով այս կլանված ճառագայթման մասնաբաժինը ընդհանուր առմամբ փոքր է: Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման հիմնական կլանիչներն են ջրային գոլորշիները, ամպերը և աերոզոլային կեղտերը, որոնք կենտրոնացած են տրոպոսֆերայում: Ջրային գոլորշին և աերոզոլները կազմում են կլանված ճառագայթման մինչև 15%-ը, իսկ ամպերինը՝ մինչև 5%-ը: Քանի որ կլանված ճառագայթման հիմնական մասը ընկնում է մթնոլորտի այնպիսի փոփոխական բաղադրիչների վրա, ինչպիսիք են ջրային գոլորշին և աերոզոլները, արևի ճառագայթման կլանման մակարդակը զգալիորեն տարբերվում է և կախված է մթնոլորտի վիճակի հատուկ պայմաններից (նրա խոնավությունից և աղտոտվածությունից): Բացի այդ, կլանված ճառագայթման քանակությունը կախված է Արեգակի բարձրությունից հորիզոնից վեր, այսինքն. մթնոլորտային շերտի հաստության վրա, որի միջով անցնում է արևի ճառագայթը։

5. Տեսանելիություն, ճառագայթման թուլացման օրենք, պղտորության գործակից:Մթնոլորտում լույսի ցրումը հանգեցնում է նրան, որ հեռավորության վրա գտնվող առարկաները վատ են տարբերվում ոչ միայն դրանց չափերի կրճատման, այլև մթնոլորտի պղտորության պատճառով: Այն հեռավորությունը, որով մթնոլորտում դադարում են տարբերվել առարկաների ուրվագծերը, կոչվում է տեսանելիության միջակայք կամ պարզապես տեսանելիություն: Տեսանելիության տիրույթը ամենից հաճախ որոշվում է որոշակի, նախապես ընտրված օբյեկտների վրա (երկնքին մութ) աչքով, որոնց հեռավորությունը հայտնի է: Շատ մաքուր օդում տեսանելիության միջակայքը կարող է հասնել հարյուրավոր կիլոմետրերի: Շատ աերոզոլային կեղտեր պարունակող օդում տեսանելիության միջակայքը կարող է կրճատվել մինչև մի քանի կիլոմետր կամ նույնիսկ մետր: Այսպիսով, թեթև մառախուղի դեպքում տեսանելիության միջակայքը 500-1000 մ է, իսկ թանձր մառախուղի կամ ավազային փոթորկի դեպքում այն ​​իջնում ​​է մինչև մի քանի մետր: Կլանումը և ցրումը հանգեցնում են մթնոլորտով անցնող արևային ճառագայթման հոսքի զգալի թուլացման: Ճառագայթումը թուլանում է բուն հոսքի համամասնությամբ (այլ հավասար պայմաններ, որքան մեծ է հոսքը, այնքան մեծ է էներգիայի կորուստը) և կլանող և ցրող մասնիկների քանակը։ Վերջինս կախված է մթնոլորտով անցնող ճառագայթի երկարությունից:Մթնոլորտի համար, որը չի պարունակում աերոզոլային կեղտեր (իդեալական մթնոլորտ), թափանցիկության գործակիցը p 0,90-0,95 է: Իրական մթնոլորտում դրա արժեքները տատանվում են 0,6-ից մինչև 0,85 (ձմռանը մի փոքր ավելի բարձր, ամռանը ավելի ցածր): Ջրային գոլորշիների և կեղտերի պարունակության աճով նվազում է թափանցիկության գործակիցը։ Տարածքի լայնության աճի հետ թափանցիկության գործակիցը մեծանում է ջրի գոլորշիների ճնշման նվազման և մթնոլորտում փոշու պակասի պատճառով: Մթնոլորտում ճառագայթման բոլոր թուլացումը կարելի է բաժանել երկու մասի` թուլացում մշտական ​​գազերի միջոցով (իդեալական մթնոլորտ) և թուլացում ջրի գոլորշիների և աերոզոլային կեղտերի միջոցով: Այս գործընթացների հարաբերակցությունը հաշվի է առնվում պղտորության գործակից 6: Ուղիղ և ցրված ճառագայթման բաշխման աշխարհագրական օրինաչափությունները. Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման հոսքը կախված է հորիզոնից բարձր Արեգակի բարձրությունից: Հետևաբար, օրվա ընթացքում արեգակնային ճառագայթման հոսքը սկզբում արագ, հետո դանդաղորեն մեծանում է արևածագից մինչև կեսօր, իսկ սկզբում դանդաղ, իսկ հետո արագորեն նվազում է կեսօրից մինչև մայրամուտ: Բայց մթնոլորտի թափանցիկությունը փոփոխվում է օրվա ընթացքում, ուստի ուղիղ ճառագայթման ամենօրյա ընթացքի կորը հարթ չէ, այլ ունի շեղումներ։ Բայց միջին հաշվով, երկար դիտարկման ընթացքում, օրվա ընթացքում ճառագայթման փոփոխությունները հարթ կորի ձև են ստանում: Տարվա ընթացքում Երկրի մակերևույթի հիմնական մասի համար արեգակնային ուղիղ ճառագայթման էներգետիկ լուսավորությունը զգալիորեն փոխվում է, ինչը կապված է Արեգակի բարձրության փոփոխության հետ։ Հյուսիսային կիսագնդի համար և՛ ուղիղ ճառագայթման, և՛ դեպի ուղղահայաց մակերևույթի, և՛ մեկուսացման նվազագույն արժեքները ընկնում են դեկտեմբերին, առավելագույն արժեքները չեն լինում ամառային շրջան , իսկ գարնանը, երբ օդը պակաս ամպամած է խտացման արտադրանքներով և ավելի քիչ փոշոտ: Միջին կեսօրվա էներգիայի լուսավորությունը Մոսկվայում դեկտեմբերին կազմում է 0,54, ապրիլի 1,05, հունիս-հուլիս 0,86-0,99 կՎտ / մ 2: Ուղիղ ճառագայթման օրական արժեքները առավելագույնն են ամռանը՝ արևի առավելագույն տևողությամբ։ Արևի ուղիղ ճառագայթման առավելագույն արժեքները որոշ կետերի համար հետևյալն են (կՎտ / մ 2)՝ Tiksi Bay 0,91, Պավլովսկ 1,00, Իրկուտսկ 1,03, Մոսկվա 1,03, Կուրսկ 1,05, Թբիլիսի 1,05, Վլադիվոստոկ 1, 02, Տաշքենդ 1,06։ Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման առավելագույն արժեքները քիչ են աճում լայնության նվազման հետ՝ չնայած Արեգակի բարձրության աճին: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հարավային լայնություններում ավելանում է օդի խոնավությունը և փոշու պարունակությունը։ Հետևաբար, հասարակածում առավելագույն արժեքները մի փոքր ավելի բարձր են, քան բարեխառն լայնությունների առավելագույն արժեքները: Երկրի վրա արեգակնային ուղիղ ճառագայթման ամենամեծ տարեկան արժեքները դիտվում են Սահարայում՝ մինչև 1,10 կՎտ/մ 2: Ուղղակի ճառագայթման ժամանման սեզոնային տարբերությունները հետևյալն են. Ամռանը արեգակնային ուղիղ ճառագայթման ամենաբարձր արժեքները դիտվում են ամառային կիսագնդի 30-400 լայնության վրա՝ դեպի հասարակած և բևեռային շրջաններ, արևի ուղիղ ճառագայթման արժեքները նվազում են։ Դեպի բևեռներ ամառային կիսագնդի համար արեգակնային ուղիղ ճառագայթման նվազումը փոքր է, ձմռանը այն հավասարվում է զրոյի։ Գարնանը և աշնանը արևի ուղիղ ճառագայթման առավելագույն արժեքները դիտվում են գարնանային կիսագնդում 10-200, իսկ աշնանը՝ 20-300: Հասարակածային գոտու միայն ձմեռային հատվածն է ստանում այս ժամանակահատվածի համար արեգակնային ուղիղ ճառագայթման առավելագույն արժեքները: Ծովի մակարդակից բարձրության դեպքում ճառագայթման առավելագույն արժեքները մեծանում են մթնոլորտի օպտիկական հաստության նվազման պատճառով. յուրաքանչյուր 100 մետր բարձրության համար տրոպոսֆերայում ճառագայթման քանակն ավելանում է 0,007-0,14 կՎտ/մ 2-ով: Լեռներում գրանցված ճառագայթման առավելագույն արժեքները 1,19 կՎտ/մ 2 են։ Հորիզոնական մակերևույթին հասնող ցրված ճառագայթումը նույնպես փոփոխվում է ցերեկը. այն ավելանում է մինչև կեսօր և նվազում է ցերեկը: Ցրված ճառագայթման հոսքի մեծությունը հիմնականում կախված է օրվա տեւողությունից եւ հորիզոնից բարձր Արեգակի բարձրությունից, ինչպես նաեւ մթնոլորտի թափանցիկությունից (թափանցիկության նվազումը հանգեցնում է ցրման ավելացման): Բացի այդ, ցրված ճառագայթումը տատանվում է շատ լայն շրջանակում՝ կախված ամպամածությունից: Ցրված է նաև ամպերի անդրադարձած ճառագայթումը։ Ցրված է նաեւ ձյան անդրադարձած ճառագայթումը, որը ձմռանն ավելացնում է իր տեսակարար կշիռը։ Միջին ամպամածությամբ ցրված ճառագայթումը ավելի քան երկու անգամ գերազանցում է անամպ օրվա արժեքը: Մոսկվայում ցրված ճառագայթման միջին ցերեկային արժեքը ամռանը պարզ երկնքով 0,15 է, իսկ ձմռանը ցածր արևի դեպքում՝ 0,08 կՎտ/մ 2: Բացառիկ ամպամածության դեպքում այս արժեքները ամռանը 0,28 են, իսկ ձմռանը՝ 0,10 կՎտ/մ 2: Արկտիկայում, համեմատաբար բարակ ամպերով և ձյան ծածկով, ամռանը այդ արժեքները կարող են հասնել 0,70 կՎտ/մ 2-ի: Անտարկտիդայում ցրված ճառագայթման արժեքները շատ բարձր են։ Բարձրության բարձրացման հետ ցրված ճառագայթումը նվազում է: Ցրված ճառագայթումը կարող է զգալիորեն լրացնել ուղիղ ճառագայթումը, հատկապես երբ Արեգակը ցածր է: Ցրված լույսի պատճառով ցերեկվա ողջ մթնոլորտը ծառայում է որպես լուսավորության աղբյուր. ցերեկը լույս է և՛ այնտեղ, որտեղ արևի ճառագայթներն ուղղակիորեն չեն ընկնում, և՛ երբ Արևը թաքնված է ամպերով: Ցրված ճառագայթումը մեծացնում է ոչ միայն լուսավորությունը, այլև երկրի մակերեսի տաքացումը։ Ցրված ճառագայթման արժեքները հիմնականում ավելի քիչ են, քան ուղիղը, բայց մեծության կարգը նույնն է: Արևադարձային և միջին լայնություններում ցրված ճառագայթման քանակը կազմում է ուղիղ ճառագայթման արժեքների կեսից մինչև երկու երրորդը: 50-600-ին դրանց արժեքները մոտ են, իսկ բևեռներին ավելի մոտ գերակշռում է ցրված ճառագայթումը:

7 Ընդհանուր ճառագայթումԵրկրի մակերևույթին հասնող արեգակնային ամբողջ ճառագայթումը կոչվում է արևի ընդհանուր ճառագայթում: Անամպ երկնքի տակ արևի ընդհանուր ճառագայթումն ունի օրական տատանումներ՝ առավելագույնը կեսօրին և տարեկան տատանումներ՝ առավելագույնը ամռանը: Մասնակի ամպամածությունը, որը չի ծածկում արեգակնային սկավառակը, մեծացնում է ընդհանուր ճառագայթումը անամպ երկնքի համեմատ, մինչդեռ լրիվ ամպամածությունը, ընդհակառակը, նվազեցնում է այն։ Միջին հաշվով, ամպամածությունը նվազեցնում է ճառագայթումը: Հետևաբար, ամռանը ընդհանուր ճառագայթման ժամանումը նախավերջին ժամերին ավելի մեծ է, քան կեսօրից հետո, իսկ տարվա առաջին կիսամյակում ավելի շատ, քան երկրորդում: Ընդհանուր ճառագայթման կեսօրվա արժեքները ամառային ամիսներին Մոսկվայի մերձակայքում՝ անամպ երկնքով, միջինում 0,78, բաց արևի և ամպերի հետ՝ 0,80, շարունակական ամպերով՝ 0,26 կՎտ / մ 2: Ընդհանուր ճառագայթման արժեքների բաշխումը ամբողջ աշխարհում: շեղվում է գոտիականից, ինչը բացատրվում է մթնոլորտային թափանցիկության և ամպամածության ազդեցությամբ։ Ընդհանուր ճառագայթման տարեկան առավելագույն արժեքները 84 * 102 - 92 * 102 ՄՋ / մ 2 են և դիտվում են անապատներում: Հյուսիսային Աֆրիկա. Բարձր ամպամածությամբ հասարակածային անտառների տարածքներում ընդհանուր ճառագայթման արժեքները կրճատվում են մինչև 42*102 - 50*102 ՄՋ/մ 2: Երկու կիսագնդերի ավելի բարձր լայնություններում ընդհանուր ճառագայթման արժեքները նվազում են՝ 60-րդ զուգահեռականի տակ կազմելով 25*102 - 33*102 ՄՋ/մ 2: Բայց հետո նրանք նորից աճում են ՝ մի փոքր Արկտիկայի վրա և զգալիորեն ՝ Անտարկտիդայի վրա, որտեղ մայրցամաքի կենտրոնական մասերում դրանք 50 * 102 - 54 * 102 ՄՋ / մ 2 են: Ընդհանուր առմամբ, Նադոկիանոսների վրա ընդհանուր ճառագայթման արժեքները ավելի ցածր են, քան համապատասխան ցամաքային լայնություններում: Դեկտեմբերին ընդհանուր ճառագայթման ամենաբարձր արժեքները դիտվում են Հարավային կիսագնդի անապատներում (8*102 - 9*102 ՄՋ/մ2): Հասարակածից վեր ճառագայթման ընդհանուր արժեքները նվազում են մինչև 3*102 - 5*102 ՄՋ/մ 2: Հյուսիսային կիսագնդում ճառագայթումը արագորեն նվազում է դեպի բևեռային շրջաններ և զրոյական է Արկտիկայի շրջանից այն կողմ: Հարավային կիսագնդում ընդհանուր ճառագայթումը նվազում է հարավից մինչև 50-600 Ս։ (4 * 102 ՄՋ / մ 2), այնուհետև Անտարկտիդայի կենտրոնում աճում է մինչև 13 * 102 ՄՋ / մ 2: Հուլիսին ընդհանուր ճառագայթման ամենաբարձր արժեքները (ավելի քան 9 * 102 ՄՋ / մ 2) դիտվում են հյուսիսարևելյան Աֆրիկայում և Արաբական թերակղզում: Հասարակածային տարածաշրջանում ընդհանուր ճառագայթման արժեքները ցածր են և հավասար են դեկտեմբերի արժեքներին: Արևադարձային գոտու հյուսիսում ընդհանուր ճառագայթումը դանդաղորեն նվազում է մինչև 600 Ն, իսկ հետո Արկտիկայում աճում է մինչև 8*102 ՄՋ/մ 2: Հարավային կիսագնդում ընդհանուր ճառագայթումը հասարակածից արագորեն նվազում է դեպի հարավ՝ հասնելով զրոյական արժեքների բևեռային շրջանի մոտ:

8. Արեգակնային ճառագայթման արտացոլումը. Երկրի ալբեդո.Մակերեւույթին հասնելուց հետո ընդհանուր ճառագայթումը մասամբ ներծծվում է հողի կամ ջրի վերին բարակ շերտում և վերածվում ջերմության և մասամբ արտացոլվում։ Երկրի մակերևույթից արևային ճառագայթման արտացոլման պայմանները բնութագրվում են ալբեդոյի արժեքով. հարաբերակցությանը հավասարարտացոլված ճառագայթումը մուտքային հոսքին (ընդհանուր ճառագայթմանը): A = Qref / Q (8) Տեսականորեն, ալբեդոյի արժեքները կարող են տարբեր լինել 0-ից (բացարձակապես սև մակերես) մինչև 1 (բացարձակապես սպիտակ մակերես): Առկա դիտողական տվյալները ցույց են տալիս, որ հիմքում ընկած մակերևույթների ալբեդոյի արժեքները տարբերվում են լայն տիրույթում, և դրանց փոփոխությունները ընդգրկում են տարբեր մակերեսների արտացոլման արժեքների գրեթե ողջ հնարավոր տիրույթը: Փորձարարական ուսումնասիրություններում ալբեդոյի արժեքները հայտնաբերվել են գրեթե բոլոր ընդհանուր բնական հիմքում ընկած մակերեսների համար: Այս ուսումնասիրությունները, առաջին հերթին, ցույց են տալիս, որ ցամաքում և ջրային մարմիններում արեգակնային ճառագայթման կլանման պայմանները զգալիորեն տարբերվում են։ Ալբեդոյի ամենաբարձր արժեքները դիտվում են մաքուր և չոր ձյան դեպքում (90-95%): Բայց քանի որ ձյան ծածկը հազվադեպ է ամբողջովին մաքուր, ձյան ալբեդոյի միջին արժեքները շատ դեպքերում 70-80% են: Թաց և աղտոտված ձյան դեպքում այս արժեքներն էլ ավելի ցածր են՝ 40-50%: Ձյան բացակայության դեպքում ցամաքի մակերեսի ամենաբարձր ալբեդոն բնորոշ է որոշ անապատային շրջաններին, որտեղ մակերեսը ծածկված է բյուրեղային աղերի շերտով (չորացած լճերի հատակը)։ Այս պայմաններում ալբեդոն ունի 50% արժեք։ քիչ ավելի քիչ արժեք ալբեդոն ավազոտ անապատներում. Թաց հողի ալբեդոն ավելի քիչ է, քան չոր հողի ալբեդոն։ Թաց չեռնոզեմների համար ալբեդոյի արժեքները չափազանց փոքր են՝ 5%: Շարունակական բուսական ծածկույթով բնական մակերեսների ալբեդոն տատանվում է համեմատաբար փոքր սահմաններում՝ 10-ից 20-25%: Ընդ որում, անտառի (հատկապես փշատերեւ) ալբեդոն շատ դեպքերում ավելի քիչ է, քան մարգագետնային բուսականության ալբեդոն։ Ջրային մարմիններում ճառագայթման կլանման պայմանները տարբերվում են ցամաքի մակերեսի կլանման պայմաններից։ Մաքուր ջուրը համեմատաբար թափանցիկ է կարճ ալիքի ճառագայթման նկատմամբ, որի արդյունքում վերին շերտեր թափանցող արևի ճառագայթները բազմիցս ցրվում են և միայն դրանից հետո մեծ չափով կլանվում։ Ուստի արեգակնային ճառագայթման կլանման գործընթացը կախված է Արեգակի բարձրությունից։ Եթե ​​այն բարձր է կանգնում, մուտքային ճառագայթման զգալի մասը թափանցում է ջրի վերին շերտերը և հիմնականում ներծծվում։ Հետևաբար, բարձր Արեգակի դեպքում ջրի մակերեսի ալբեդոն մի քանի տոկոս է, իսկ ցածր Արեգակի դեպքում ալբեդոն աճում է մինչև մի քանի տասնյակ տոկոս: «Երկիր-մթնոլորտ» համակարգի ալբեդոն ավելի բարդ բնույթ ունի։ Արեգակնային ճառագայթումը, որը մտնում է մթնոլորտ, մասամբ արտացոլվում է մթնոլորտի հետ ցրման արդյունքում։ Ամպերի առկայության դեպքում ճառագայթման զգալի մասը արտացոլվում է դրանց մակերեսից։ Ամպերի ալբեդոն կախված է դրանց շերտի հաստությունից և միջինը կազմում է 40-50%։ Ամպերի լրիվ կամ մասնակի բացակայության դեպքում Երկիր-մթնոլորտ համակարգի ալբեդոն էականորեն կախված է հենց երկրի մակերևույթի ալբեդոյից։ Արբանյակային դիտարկումների համաձայն մոլորակային ալբեդոյի աշխարհագրական բաշխման բնույթը ցույց է տալիս զգալի տարբերություններ հյուսիսային և հարավային կիսագնդերի բարձր և միջին լայնությունների ալբեդոյի միջև: Արևադարձային շրջաններում ալբեդոյի ամենաբարձր արժեքները դիտվում են անապատներում, Կենտրոնական Ամերիկայի և օվկիանոսների ջրերի վրա կոնվեկտիվ ամպամածության գոտիներում: Հարավային կիսագնդում, ի տարբերություն հյուսիսային կիսագնդի, նկատվում է գոտիական ալբեդոյի փոփոխություն՝ ցամաքի և ծովի ավելի պարզ բաշխման պատճառով։ Ալբեդոյի ամենաբարձր արժեքները հանդիպում են բևեռային լայնություններում: Երկրի մակերևույթից և ամպերի վերին սահմանից արտացոլված ճառագայթման գերակշռող մասը գնում է համաշխարհային տարածություն: Ցրված ճառագայթման մեկ երրորդը նույնպես հեռանում է: Տիեզերք դուրս եկող անդրադարձված և ցրված ճառագայթման հարաբերակցությունը մթնոլորտ մտնող արևային ճառագայթման ընդհանուր քանակին կոչվում է Երկրի մոլորակային ալբեդո կամ Երկրի ալբեդո։ Դրա արժեքը գնահատվում է 30%: Մոլորակային ալբեդոյի հիմնական մասը ամպերով արտացոլված ճառագայթումն է։ 6.1.8. սեփական ճառագայթում. հակաճառագայթման. Արդյունավետ ճառագայթում. Արեգակնային ճառագայթումը, կլանվելով Երկրի վերին շերտով, տաքացնում է այն, ինչի արդյունքում հողն ու մակերևութային ջրերն իրենք են արձակում երկարալիք ճառագայթում։ Երկրային այս ճառագայթումը կոչվում է երկրի մակերեսի ներքին ճառագայթում: Այս ճառագայթման ինտենսիվությունը, որոշ ենթադրություններով, ենթարկվում է Ստեֆան-Բոլցմանի օրենքին 150C ջերմաստիճան ունեցող բացարձակ սև մարմնի համար: Բայց քանի որ Երկիրը բացարձակ սև մարմին չէ (նրա ճառագայթումը համապատասխանում է գորշ մարմնի ճառագայթմանը), անհրաժեշտ է հաշվարկներում ներմուծել e=0,95 հավասար ուղղում։ Այսպիսով, Երկրի սեփական ճառագայթումը կարող է որոշվել Ез = esТ բանաձեւով 4 (9) Որոշվել է, որ Երկրի միջին մոլորակային ջերմաստիճանում 150С, Երկրի սեփական ճառագայթումը Ез = 3,73*102 Վտ/մ2։ Երկրի մակերևույթից ճառագայթման նման մեծ վերադարձը կհանգեցներ նրա շատ արագ սառեցմանը, եթե դա չկանխվեր հակառակ գործընթացը՝ արևի և մթնոլորտային ճառագայթման կլանումը երկրի մակերևույթի կողմից: Երկրի մակերեւույթի բացարձակ ջերմաստիճանը 190-350K-ի սահմաններում է: Նման ջերմաստիճաններում ինքնաճառագայթումն ունի 4-120 մկմ ալիքի երկարություն, իսկ առավելագույն էներգիան ընկնում է 10-15 մկմ-ի վրա: Մթնոլորտը, կլանելով ինչպես արեգակնային ճառագայթումը, այնպես էլ երկրի մակերեսի սեփական ճառագայթումը, տաքանում է։ Բացի այդ, մթնոլորտը տաքացվում է ոչ ճառագայթային եղանակով (ջերմահաղորդմամբ, ջրային գոլորշիների խտացման ժամանակ)։ Տաքացած մթնոլորտը դառնում է երկարալիք ճառագայթման աղբյուր։ Մեծ մասըՄթնոլորտային այս ճառագայթումը (70%) ուղղված է դեպի երկրի մակերեսը և կոչվում է հակաճառագայթում (Ea): Մթնոլորտային ճառագայթման մեկ այլ մասը կլանում է ծածկված շերտերը, սակայն ջրի գոլորշիների պարունակության նվազման հետ մթնոլորտի կողմից կլանված ճառագայթման քանակությունը նվազում է, և դրա մի մասը գնում է համաշխարհային տարածություն: Երկրի մակերեսը գրեթե ամբողջությամբ կլանում է հակաճառագայթումը (95-99%): Այսպիսով, հակաճառագայթումը նախատեսված է երկրի մակերեսի համար կարևոր աղբյուրջերմություն, բացի կլանված արևային ճառագայթումից: Ամպերի բացակայության դեպքում մթնոլորտի երկարալիք ճառագայթումը որոշվում է ջրային գոլորշու և ածխաթթու գազի առկայությամբ։ Մթնոլորտային օզոնի ազդեցությունը այս գործոնների համեմատ աննշան է։ Ջրային գոլորշին և ածխաթթու գազը կլանում են երկար ալիքային ճառագայթումը 4,5-ից 80 մկմ միջակայքում, բայց ոչ ամբողջությամբ, բայց որոշակի նեղ սպեկտրային շրջաններում: Ջրային գոլորշիով ճառագայթման ամենաուժեղ կլանումը տեղի է ունենում 5-7,5 մկմ ալիքի երկարության միջակայքում, մինչդեռ 9,5-12 մկմ տարածքում: 4.1. Մթնոլորտային թափանցիկության պատուհանները օպտիկական տիրույթում, կլանումը գործնականում բացակայում է: Ալիքի երկարությունների այս միջակայքը կոչվում է մթնոլորտային թափանցիկության պատուհան: Ածխածնի երկօքսիդն ունի մի քանի կլանման գոտիներ, որոնցից ամենակարևոր գոտին 13-17 մկմ ալիքի երկարությամբ, որը կազմում է երկրային ճառագայթման առավելագույնը: Հարկ է նշել, որ ածխաթթու գազի պարունակությունը համեմատաբար հաստատուն է, մինչդեռ ջրի գոլորշիների քանակը մեծապես տարբերվում է՝ կախված օդերևութաբանական պայմաններից։ Ուստի օդի խոնավության փոփոխությունը զգալի ազդեցություն ունի մթնոլորտային ճառագայթման քանակի վրա։ Օրինակ, ամենամեծ հակաճառագայթումը կազմում է 0,35-0,42 կՎտ / մ 2 միջին տարեկան հասարակածի մոտ, իսկ դեպի բևեռային շրջաններ այն նվազում է մինչև 0,21 կՎտ / մ 2, հարթ տարածքներում Ea-ն 0,21-0,28 կՎտ / մ 2 է և 0,07-0,14 կՎտ / մ 2 - լեռներում: Լեռներում հակաճառագայթման նվազումը բացատրվում է բարձրության հետ ջրի գոլորշու պարունակության նվազմամբ։ Սովորաբար մթնոլորտի հակաճառագայթումը զգալիորեն մեծանում է ամպերի առկայության դեպքում: Ստորին և միջին շերտերի ամպերը, որպես կանոն, բավականին խիտ են և համապատասխան ջերմաստիճանում ճառագում են որպես բացարձակ սև մարմին։ Բարձր ամպերը, իրենց ցածր խտության պատճառով, սովորաբար ավելի քիչ են ճառագում, քան սև մարմինը, ուստի նրանք քիչ ազդեցություն են ունենում սեփական և մոտալուտ ճառագայթման հարաբերակցության վրա: Ջրային գոլորշիների և երկար ալիքի ինքնառադիացիոն այլ գազերի կողմից կլանումը ստեղծում է «ջերմոցային էֆեկտ», այսինքն. պահպանում է արևի ջերմությունը երկրագնդի մթնոլորտում. Այդ գազերի և, առաջին հերթին, ածխածնի երկօքսիդի կոնցենտրացիայի ավելացումը արդյունքում տնտեսական գործունեությունմարդը կարող է հանգեցնել մոլորակի վրա մնացած ջերմության համամասնության ավելացման, մոլորակների միջին ջերմաստիճանի բարձրացման և Երկրի գլոբալ կլիմայի փոփոխության, որի հետևանքները դեռևս դժվար է կանխատեսել: Բայց պետք է նշել, որ երկրային ճառագայթման կլանման և հակաճառագայթման ձևավորման մեջ հիմնական դերը խաղում է ջրային գոլորշիները։ Թափանցիկության պատուհանի միջոցով երկար ալիքի երկրային ճառագայթման մի մասը մթնոլորտի միջով փախչում է համաշխարհային տարածություն: Մթնոլորտային ճառագայթման հետ միասին այս ճառագայթումը կոչվում է ելքային ճառագայթում: Եթե ​​արեգակնային ճառագայթման ներհոսքը վերցնենք 100 միավոր, ապա ելքային ճառագայթումը կկազմի 70 միավոր։ Հաշվի առնելով 30 միավոր արտացոլված և ցրված ճառագայթումը (Երկրի մոլորակային ալբեդոն), Երկիրը արտաքին տարածություն է տալիս այնքան ճառագայթում, որքան ընդունում է, այսինքն. գտնվում է ճառագայթային հավասարակշռության մեջ:

9. Երկրի մակերևույթի ճառագայթային հավասարակշռությունըԵրկրի մակերևույթի ճառագայթային հավասարակշռությունը երկրագնդի մակերևույթ ճառագայթման (ներծծվող ճառագայթման տեսքով) ժամանման և ջերմային ճառագայթման (արդյունավետ ճառագայթման) արդյունքում դրա սպառման տարբերությունն է։ Ճառագայթային հաշվեկշիռը փոխվում է գիշերվանից բացասական արժեքներամռանը դեպի ցերեկային դրական՝ Արեգակի բարձրության վրա 10-15 աստիճան և հակառակը, դրականից բացասական՝ մինչև մայրամուտ Արեգակի նույն բարձրության վրա: Ձմռանը ճառագայթային հավասարակշռության արժեքների անցումը զրոյի միջոցով տեղի է ունենում Արեգակի մեծ անկյուններում (20-25 աստիճան): Գիշերը, ընդհանուր ճառագայթման բացակայության դեպքում, ճառագայթման հաշվեկշիռը բացասական է և հավասար է արդյունավետ ճառագայթմանը: Երկրագնդի վրա ճառագայթային հաշվեկշռի բաշխումը բավականին հավասար է: Ռադիացիոն հաշվեկշռի տարեկան արժեքները դրական են ամենուր, բացառությամբ Անտարկտիդայի և Գրենլանդիայի։ Ռադիացիոն մնացորդի դրական տարեկան արժեքները նշանակում են, որ կլանված ճառագայթման ավելցուկը հավասարակշռվում է երկրի մակերևույթից մթնոլորտ ոչ ճառագայթային ջերմության փոխանցման միջոցով: Սա նշանակում է, որ Երկրի մակերևույթի համար չկա ճառագայթման հավասարակշռություն (ներգնա ճառագայթումը ավելի մեծ է, քան վերադարձը), բայց կա. ջերմային հավասարակշռություն, որն ապահովում է մթնոլորտի ջերմային բնութագրերի կայունությունը։ Ռադիացիոն հաշվեկշռի ամենամեծ տարեկան արժեքները դիտվում են հասարակածային գոտում 200 հյուսիսային և հարավային լայնությունների միջև: Այստեղ այն ավելի քան 40 * 102 ՄՋ / մ 2 է: Ավելի բարձր լայնություններում ճառագայթման հաշվեկշռի արժեքները նվազում են և 60-րդ զուգահեռականի մոտ տատանվում են 8*102-ից մինչև 13*102 ՄՋ/մ 2: Բևեռներից այն կողմ, ճառագայթման հաշվեկշիռն էլ ավելի է նվազում և Անտարկտիդայում կազմում է 2*102 - 4*102 ՄՋ/մ2։ Օվկիանոսների վրա ճառագայթման հավասարակշռությունը ավելի մեծ է, քան նույն լայնություններում գտնվող ցամաքում: Զոնային արժեքներից զգալի շեղումներ նկատվում են նաև անապատներում, որտեղ մեծ արդյունավետ ճառագայթման պատճառով հավասարակշռությունը ցածր է լայնության արժեքից: Դեկտեմբերին 40-րդ զուգահեռականից հյուսիս Հյուսիսային կիսագնդի զգալի հատվածում ճառագայթման հաշվեկշիռը բացասական է։ Արկտիկայում այն ​​հասնում է 2*102 ՄՋ/մ 2 և ցածր արժեքների: 40-րդ զուգահեռականից հարավ այն ավելանում է դեպի հարավային արևադարձ (4 * 102 - 6 * 102 ՄՋ / մ 2), այնուհետև նվազում է մինչև Հարավային բևեռ, Անտարկտիդայի ափին կազմում է 2*102 ՄՋ/մ 2 Հունիսին ճառագայթման հաշվեկշիռը առավելագույնն է Հյուսիսային արևադարձային գոտում (5*102 - 6*102 ՄՋ/մ 2)։ Հյուսիսում այն ​​նվազում է՝ դրական մնալով Հյուսիսային բևեռին, իսկ հարավում՝ նվազում՝ դառնալով բացասական Անտարկտիդայի ափերի մոտ (-0,4 -0,8 * 102 ՄՋ/մ 2)։

©2015-2019 կայք
Բոլոր իրավունքները պատկանում են դրանց հեղինակներին: Այս կայքը չի հավակնում հեղինակության, բայց տրամադրում է անվճար օգտագործում:
Էջի ստեղծման ամսաթիվը՝ 2017-06-30

Անհրաժեշտ գործիքներ և պարագաներ M-3 ջերմաէլեկտրական ակտինոմետր, M-80M ունիվերսալ պիրանոմետր, ճամփորդող ալբեդոմետր, M-10M ջերմաէլեկտրական հավասարակշռության հաշվիչ, ունիվերսալ հելիոգրաֆ մոդել GU-1, Յու-16 լուսաչափ:

Երկիր եկող էներգիայի հիմնական աղբյուրը Արեգակից եկող ճառագայթային էներգիան է։ Արեգակի արձակած էլեկտրամագնիսական ալիքների հոսքը կոչվում է արեգակնային ճառագայթում: Այս ճառագայթումը գործնականում էներգիայի միակ աղբյուրն է մթնոլորտում և երկրի մակերեսին տեղի ունեցող բոլոր գործընթացների համար, ներառյալ կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող բոլոր գործընթացները:

Արեգակնային ճառագայթումը բույսերին տալիս է էներգիա, որը նրանք օգտագործում են ֆոտոսինթեզի գործընթացում՝ օրգանական նյութեր ստեղծելու համար, ազդում աճի և զարգացման գործընթացների, տերևների գտնվելու վայրի և կառուցվածքի, բուսականության տևողության վրա և այլն: Քանակականորեն արևի ճառագայթումը կարող է բնութագրվել. ճառագայթային հոսք .

Ռադիացիոն հոսք -սա ճառագայթային էներգիայի քանակն է, որը մտնում է ժամանակի մեկ միավորի մակերեսի վրա:

Միավորների SI համակարգում ճառագայթման հոսքը չափվում է 1 մ 2 (Վտ / մ 2) վտով կամ 1 մ 2 (կՎտ / մ 2) կիլովատներով: Նախկինում այն ​​չափվում էր րոպեում 1 սմ 2-ի կալորիականությամբ (կալ / (սմ 2 րոպե)):

1կալ / (սմ 2 րոպե) \u003d 698 Վտ / մ 2 կամ 0,698 կՎտ / մ 2

Արեգակնային ճառագայթման հոսքի խտությունը մթնոլորտի վերին սահմանին Երկրից Արեգակ միջին հեռավորության վրա կոչվում է. արեգակնային հաստատուն S 0. 1981 թվականի միջազգային պայմանագրի համաձայն, S 0 \u003d 1,37 կՎտ / մ 2 (1,96 1 կալ / (սմ 2 րոպե)):

Եթե ​​Արևը իր զենիթում չէ, ապա հորիզոնական մակերևույթի վրա ընկնող արեգակնային էներգիայի քանակն ավելի քիչ կլինի, քան Արեգակի ճառագայթներին ուղղահայաց գտնվող մակերեսի վրա: Այս թիվը կախված է հորիզոնական մակերեսի վրա ճառագայթների անկման անկյունից: Հորիզոնական մակերևույթի մեկ րոպեում ստացվող ջերմության քանակը որոշելու համար բանաձևը հետևյալն է.

S' = S մեղք հ ©

որտեղ S′-ը հորիզոնական մակերևույթի մեկ րոպեում ստացվող ջերմության քանակն է. S-ը ճառագայթին ուղղահայաց մակերեսով ստացվող ջերմության քանակն է. հ© - հորիզոնական մակերեսով արևի ճառագայթով ձևավորված անկյուն (h անկյունը կոչվում է արևի բարձրություն):

Անցնելով երկրագնդի մթնոլորտով՝ արևի ճառագայթումը թուլանում է մթնոլորտային գազերի և աերոզոլների կողմից կլանման և ցրման պատճառով։ Արեգակնային ճառագայթման հոսքի թուլացումը կախված է մթնոլորտում ճառագայթի անցած ճանապարհի երկարությունից և այս ճանապարհի երկայնքով մթնոլորտի թափանցիկությունից: Մթնոլորտում ճառագայթի ուղու երկարությունը կախված է արևի բարձրությունից: Արեգակի զենիթում գտնվող դիրքում արևի ճառագայթները անցնում են ամենակարճ ճանապարհով: Այս դեպքում մթնոլորտի զանգվածը, որը անցնում է արևի ճառագայթներով, այսինքն. 1 սմ 2 հիմքով օդի ուղղահայաց սյունակի զանգվածը վերցվում է որպես մեկ պայմանական միավոր (մ = 1): Երբ արևը իջնում ​​է դեպի հորիզոն, մթնոլորտում ճառագայթների ուղին մեծանում է, և հետևաբար ավելանում է նաև անցած զանգվածների թիվը (m> 1): Երբ արևը մոտ է հորիզոնին, ճառագայթները անցնում են մթնոլորտի միջով ամենաերկար ճանապարհը: Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ m-ը 34,4 անգամ ավելի մեծ է, քան երբ Արեգակը գտնվում է իր զենիթում։ Մթնոլորտում արեգակնային ուղիղ ճառագայթման հոսքի թուլացումը նկարագրվում է Բուգեի բանաձևով. թափանցիկության հարաբերակցությունը էջցույց է տալիս, թե մթնոլորտի վերին սահման մտնող արեգակնային ճառագայթման որ մասն է հասնում երկրագնդի մակերեսին m = 1:

S m = S 0 pm ,

որտեղ S m-ը Երկիր հասնող արեգակնային ուղիղ ճառագայթման հոսքն է. S 0-ը արեգակնային հաստատունն է; p-թափանցիկության գործակից; մմթնոլորտի զանգվածն է։

Թափանցիկության գործակիցը կախված է մթնոլորտում ջրի գոլորշու և աերոզոլների պարունակությունից. որքան շատ լինեն դրանք, այնքան ցածր է թափանցիկության գործակիցը նույն քանակի անցանելի զանգվածների համար: Թափանցիկության գործակիցը տատանվում է 0,60-ի սահմաններում մինչև 0,85:

Արեգակնային ճառագայթման տեսակները

արեգակնային ուղիղ ճառագայթում(S′) ճառագայթումն է, որը գալիս է երկրի մակերևույթ անմիջապես Արեգակից՝ զուգահեռ ճառագայթների ճառագայթների տեսքով։

Արեգակնային ուղիղ ճառագայթումը կախված է հորիզոնից բարձր արևի բարձրությունից, օդի թափանցիկությունից, ամպամածությունից, տեղանքի բարձրությունից ծովի մակարդակից և Երկրի և Արեգակի միջև հեռավորությունից:

ցրված արեգակնային ճառագայթում(D) – ճառագայթման մի մասը, որը ցրվում է երկրագնդի մթնոլորտով և ամպերով և ներթափանցում երկրի մակերես երկնքի պահոցից: Ցրված ճառագայթման ինտենսիվությունը կախված է հորիզոնից բարձր արևի բարձրությունից, ամպամածությունից, օդի թափանցիկությունից, ծովի մակարդակից բարձրությունից, ձյան ծածկույթից։ Ամպամածությունը և ձնածածկույթը շատ մեծ ազդեցություն ունեն ցրված ճառագայթման վրա, որը նրանց վրա ուղիղ և ցրված ճառագայթման ցրման և արտացոլման և մթնոլորտում դրանց կրկին ցրման պատճառով կարող է մի քանի անգամ մեծացնել ցրված ճառագայթման հոսքը:

Ցրված ճառագայթումը զգալիորեն լրացնում է արեգակնային ուղիղ ճառագայթումը և զգալիորեն մեծացնում է արևային էներգիայի հոսքը դեպի երկրի մակերես:

Ընդհանուր ճառագայթում(Q) ուղիղ և ցրված ճառագայթման հոսքերի գումարն է, որոնք հասնում են հորիզոնական մակերեսին.

Մինչև արևածագը, կեսօրից հետո և մայրամուտից հետո, շարունակական ամպամածությամբ, ընդհանուր ճառագայթումն ամբողջությամբ հասնում է երկիր, իսկ Արեգակի ցածր բարձրությունների վրա այն հիմնականում բաղկացած է ցրված ճառագայթումից։ Անամպ կամ թեթևակի ամպամած երկնքում, Արեգակի բարձրության աճով, ուղղակի ճառագայթման տեսակարար կշիռը ընդհանուրի կազմի մեջ արագորեն աճում է, իսկ ցերեկային ժամերին հոսքը շատ անգամ գերազանցում է ցրված ճառագայթման հոսքը:

Երկրի մակերես մտնող ընդհանուր ճառագայթման հոսքի մեծ մասը կլանում է հողի, ջրի և բուսականության վերին շերտը: Այս դեպքում ճառագայթային էներգիան վերածվում է ջերմության՝ տաքացնելով ներծծող շերտերը։ Ճառագայթման ընդհանուր հոսքի մնացած մասը արտացոլվում է երկրի մակերեսով, ձևավորվելով արտացոլված ճառագայթում(R). Անդրադարձված ճառագայթման գրեթե ամբողջ հոսքը անցնում է մթնոլորտով և գնում դեպի համաշխարհային տարածություն, սակայն դրա մի մասը ցրվում է մթնոլորտում և մասամբ վերադառնում երկրի մակերես՝ ուժեղացնելով ցրված ճառագայթումը և, հետևաբար, ընդհանուր ճառագայթումը։

Տարբեր մակերեսների ռեֆլեկտիվությունը կոչվում է ալբեդո. Սա արտացոլված ճառագայթման հոսքի հարաբերակցությունն է ընդհանուր ճառագայթման ամբողջ հոսքին տրված մակերեսը:

Ալբեդոն արտահայտվում է միավորի կոտորակներով կամ տոկոսով: Այսպիսով, երկրի մակերեսը արտացոլում է ընդհանուր ճառագայթային հոսքի մի մասը, որը հավասար է QA-ին, և կլանվում և վերածվում է ջերմության՝ Q(1-A): Վերջին արժեքը կոչվում է կլանված ճառագայթում.

Տարբեր ցամաքային մակերեսների ալբեդոն հիմնականում կախված է այդ մակերեսների գույնից և կոշտությունից: Մուգ և կոպիտ մակերեսներն ունեն ավելի ցածր ալբեդո, քան թեթև և հարթ մակերեսները: Հողերի ալբեդոն խոնավության ավելացման հետ նվազում է, քանի որ դրանց գույնը դառնում է ավելի մուգ։ Որոշ բնական մակերեսների համար ալբեդոյի արժեքները տրված են Աղյուսակ 1-ում:

Աղյուսակ 1 - Տարբեր բնական մակերեսների ալբեդո

Ամպերի վերին մակերևույթի ռեֆլեկտիվությունը շատ բարձր է, հատկապես, երբ դրանց հզորությունը մեծ է։ Միջին հաշվով, ամպերի ալբեդոն կազմում է մոտ 50-60% առանձին դեպքեր- ավելի քան 80-85%:

ֆոտոսինթետիկ ակտիվ ճառագայթում(PAR) - ընդհանուր ճառագայթային հոսքի մի մասը, որը կարող է օգտագործվել կանաչ բույսերի կողմից ֆոտոսինթեզի ժամանակ: PAR հոսքը կարող է հաշվարկվել բանաձևով.

PAR = 0.43S′ + 0.57D,

որտեղ S' - ուղիղ արեգակնային ճառագայթում, որը հասնում է հորիզոնական մակերեսին. D - ցրված արեգակնային ճառագայթում:

Թերթի վրա ընկած PAR հոսքը հիմնականում կլանվում է դրանով, այս հոսքի շատ ավելի փոքր ֆրակցիաները արտացոլվում են մակերեսով և անցնում թերթիկի միջով: Ծառատեսակների մեծ մասի տերևները կլանում են մոտ 80%-ը, արտացոլում և փոխանցում են PAR-ի ընդհանուր հոսքի մինչև 10-12%-ը: Տերևների կողմից ներծծվող PAR հոսքի միայն մի քանի տոկոսը ճառագայթային էներգիայի միայն մի քանի տոկոսն է օգտագործվում բույսերի կողմից անմիջապես ֆոտոսինթեզի համար և վերածվում տերևների կողմից սինթեզված օրգանական նյութերի քիմիական էներգիայի: Մնացածը, ճառագայթային էներգիայի ավելի քան 95%-ը, վերածվում է ջերմության և ծախսվում է հիմնականում տրանսսպիրացիայի, իրենց տերևների տաքացման և շրջակա օդի հետ դրանց ջերմափոխանակության վրա։

Երկրի և մթնոլորտի երկար ալիքային ճառագայթում:

Երկրի մակերևույթի ճառագայթային հավասարակշռությունը

Երկիր մտնող արեգակնային էներգիայի մեծ մասը կլանում է նրա մակերեսը և մթնոլորտը, մի մասն էլ արտանետվում է։ Երկրի մակերեւույթից ճառագայթումը տեղի է ունենում շուրջօրյա:

Երկրի մակերևույթից արձակված ճառագայթների մի մասը կլանում է մթնոլորտը և դրանով իսկ նպաստում մթնոլորտի տաքացմանը։ Մթնոլորտն էլ իր հերթին ճառագայթներ է ուղարկում դեպի երկրի մակերես, ինչպես նաև դեպի արտաքին տարածություն։ Մթնոլորտի այս հատկությունը՝ պահպանելու Երկրի մակերևույթից արձակված ջերմությունը, կոչվում է ջերմոցային էֆֆեկտ. Մթնոլորտի հակաճառագայթման ձևով ջերմության ժամանման և ակտիվ շերտից ճառագայթման տեսքով դրա սպառման միջև տարբերությունը կոչվում է. արդյունավետ ճառագայթումակտիվ շերտ. Արդյունավետ ճառագայթումը հատկապես մեծ է գիշերը, երբ երկրագնդի մակերևույթից ջերմության կորուստը մեծապես գերազանցում է մթնոլորտից արձակվող ջերմության ներհոսքը։ Ցերեկը, երբ մթնոլորտի ճառագայթմանը ավելանում է արևի ընդհանուր ճառագայթումը, ստացվում է ջերմության ավելցուկ, որն օգտագործվում է հողն ու օդը տաքացնելու, ջուրը գոլորշիացնելու և այլն։

Կլանված ընդհանուր ճառագայթման և ակտիվ շերտի արդյունավետ ճառագայթման տարբերությունը կոչվում է ճառագայթային հավասարակշռությունակտիվ շերտ.

Ճառագայթային հաշվեկշռի մուտքային մասը կազմված է արեգակնային ուղիղ և ցրված ճառագայթումից, ինչպես նաև մթնոլորտի հակաճառագայթումից։ Ծախսային մասը բաղկացած է արևի արտացոլված ճառագայթումից և երկրի մակերեսի երկարալիքային ճառագայթումից։

Ճառագայթման հավասարակշռությունը Երկրի մակերեսին ճառագայթային էներգիայի փաստացի ժամանումն է, որը որոշում է՝ այն տաքացվի, թե սառչի:

Եթե ​​ճառագայթային էներգիայի եկամուտը ավելի մեծ է, քան դրա սպառումը, ապա ճառագայթման հաշվեկշիռը դրական է, և մակերեսը տաքանում է: Եթե ​​եկամուտը պակաս է սպառումից, ապա հաշվեկշիռը բացասական է, և մակերեսը սառչում է։ Երկրի մակերևույթի ճառագայթային հավասարակշռությունը կլիմա ձևավորող հիմնական գործոններից է։ Դա կախված է Արեգակի բարձրությունից, արևի տևողությունից, երկրի մակերևույթի բնույթից և վիճակից, մթնոլորտի պղտորությունից, նրանում ջրային գոլորշու պարունակությունից, ամպերի առկայությունից և այլն։

Արեգակնային ճառագայթման չափման գործիքներ

Ջերմաէլեկտրական ակտինոմետր M-3(նկ. 3) նախատեսված է արեգակնային ուղիղ ճառագայթների ինտենսիվությունը չափելու համար արևի ճառագայթներին ուղղահայաց մակերեսի վրա:

Ակտինոմետրի ընդունիչը մանգանինի և կոնստանտանի փոփոխվող թիթեղների ջերմապիլ է՝ պատրաստված աստղանիշի տեսքով։ Ջերմաստիճանի ներքին հանգույցները սոսնձված են արծաթե փայլաթիթեղի սկավառակի վրա մեկուսիչ միջադիրի միջոցով, սկավառակի կողմը դեպի արևը սևացած է: Արտաքին հանգույցները սոսնձված են զանգվածային պղնձե օղակի վրա մեկուսիչ միջադիրի միջոցով: Այն պաշտպանված է տաքացումից ճառագայթումից՝ քրոմե գլխարկով։ Ջերմապիլը գտնվում է մետաղյա խողովակի ստորին մասում, որը չափումների ժամանակ ուղղված է դեպի արևը։ Խողովակի ներքին մակերեսը սևացած է, և խողովակի մեջ դասավորված են 7 դիֆրագմներ (օղաձև սեղմումներ), որպեսզի կանխեն ցրված ճառագայթումը ակտինոմետրի ընդունիչին հասնելու համար։

Դիտումների համար գործիքի հիմքի վրա գտնվող սլաքը 11 (նկ. 2) ուղղված են դեպի հյուսիս և արևին հետևելը հեշտացնելու համար տեղադրվում է ակտինոմետր՝ ըստ դիտակետի լայնության (ըստ հատվածի) 9 և ռիսկը գործիքի տակդիրի վերևում 10 ) Արևին ուղղորդելը կատարվում է պտուտակով 3 և բռնակներ 6 գտնվում է գործիքի վերին մասում: Պտուտակը թույլ է տալիս խողովակը պտտել ուղղահայաց հարթությունում, երբ բռնակը պտտվում է, խողովակը պահվում է արևի հետևում։ Արեգակի վրա ճշգրիտ նպատակադրվելու համար արտաքին դիֆրագմում փոքր անցք է արվում: Գործիքի ներքեւի մասում այս անցքի դիմաց կա սպիտակ էկրան: 5 . Սարքի ճիշտ տեղադրման դեպքում այս անցքից թափանցող արևի ճառագայթը էկրանի կենտրոնում պետք է լուսավոր կետ (նապաստակ) տա։

Բրինձ. 3 Ջերմաէլեկտրական ակտինոմետր M-3: 1 – ծածկ; 2, 3 - պտուտակներ; 4 - առանցք; 5 - էկրան; 6 - բռնակ; 7 - խողովակ; 8 - առանցք; 9 - լայնությունների հատված; 10 - դարակ; 11 - հիմք:

Պիրանոմետր ունիվերսալ M-80M(նկ. 4) նախատեսված է ընդհանուր (Q) և ցրված (D) ճառագայթումը չափելու համար: Իմանալով դրանք՝ կարելի է հաշվարկել արեգակնային ուղիղ ճառագայթման ինտենսիվությունը դեպի հորիզոնական S′ մակերեսը։ M-80M պիրանոմետրն ունի գործիքի տակդիրը ընդունիչով ներքև թեքելու սարք, որը հնարավորություն է տալիս չափել արտացոլված ճառագայթման ինտենսիվությունը և որոշել տակի մակերեսի ալբեդոն:

Պիրանոմետր ընդունիչ 1 քառակուսու տեսքով դասավորված ջերմաէլեկտրական մարտկոց է։ Նրա ընդունող մակերեսը սեւ-սպիտակ ներկված է շախմատի տախտակի տեսքով։ Ջերմապիլների միացումների կեսը գտնվում է սպիտակ բջիջների տակ, մյուս կեսը՝ սև բջիջների տակ։ Ընդունիչի վերին մասը ծածկված է կիսագնդաձև ապակիով՝ այն պաշտպանելու քամուց և տեղումներից: Ցրված ճառագայթման ինտենսիվությունը չափելու համար ընդունիչը ստվերվում է հատուկ էկրանով 3 . Չափումների ընթացքում սարքի ընդունիչը տեղադրվում է խիստ հորիզոնական, դրա համար պիրանոմետրը հագեցած է կլոր մակարդակով: 7 և ամրացրեք պտուտակներ 4. Ընդունիչի ներքեւի մասում տեղադրված է ապակու չորանոց, որը լցված է ջուր ներծծող նյութով, որը թույլ չի տալիս խոնավության խտացումը ընդունիչի և ապակու վրա։ Երբ այն չի օգտագործվում, պիրանոմետրի ընդունիչը փակվում է մետաղյա գլխարկով:

Բրինձ. 4 Ունիվերսալ պիրանոմետր М–80М՝ 1 – պիրանոմետրի գլուխ; 2 - պահող գարուն; 3 – ստվերային կրունկ; 4 - ամրացված պտուտակ; 5 - հիմք; 6 – ծալովի եռոտանի կրունկ; 7 - մակարդակ; 8 - պտուտակ; 9 - դարակ ներսում չորանոցով; 10 - ջերմաչափի ընդունիչ մակերես:

Արշավային ալբեդոմետր(նկ. 5) նախատեսված է դաշտում ընդհանուր, ցրված և արտացոլող ճառագայթման ինտենսիվությունը չափելու համար: Ստացողը պիրանոմետրի գլխիկ է 1 տեղադրված է ինքնահավասարակշռվող գիմբալի վրա 3 . Այս կախոցը թույլ է տալիս սարքը տեղադրել երկու դիրքում՝ ընդունիչով վեր ու վար, իսկ ընդունիչների հորիզոնականությունը ավտոմատ կերպով ապահովված է։ Երբ սարքի ընդունիչ մակերեսը դիրքավորվում է դեպի վեր, որոշվում է Q ընդհանուր ճառագայթումը: Այնուհետև արտացոլված ճառագայթումը R չափելու համար ալբեդոմետրի բռնակը պտտվում է 180 0-ով: Իմանալով այս արժեքները, դուք կարող եք որոշել ալբեդոն:

Ջերմաէլեկտրական հաշվեկշռի հաշվիչ M-10M(նկ. 6) նախատեսված է հիմքում ընկած մակերեսի ընդհանուր ճառագայթման հավասարակշռությունը չափելու համար: Հավասարակշռության հաշվիչի ընդունիչը ջերմաչափ է քառակուսի ձևբաղկացած բազմաթիվ պղնձաձողերից 5 փաթաթված կոնստանտան ժապավենով 10 . Յուրաքանչյուր ժապավենի պտուտակի կեսը էլեկտրոլիտացված է արծաթապատ, արծաթե շերտի սկիզբը և վերջը 9 ջերմազույգեր են։ Միացումների կեսը սոսնձված է վերևից, մյուս կեսը` ներքևի ընդունող մակերեսներին, որոնք օգտագործվում են որպես պղնձե թիթեղներ: 2 ներկված սև. Հավասարակշռության հաշվիչի ընդունիչը տեղադրված է մետաղյա կլոր շրջանակի մեջ 1 . Չափելիս այն գտնվում է խիստ հորիզոնական՝ օգտագործելով հատուկ կարկատանի մակարդակ: Դա անելու համար հավասարակշռության հաշվիչի ընդունիչը տեղադրվում է գնդիկավոր հոդի վրա: 15 . Չափումների ճշգրտությունը բարձրացնելու համար հավասարակշռության հաշվիչի ստացողը կարող է պաշտպանվել արևի ուղիղ ճառագայթներից կլոր էկրանով 12 . Արեգակնային ուղիղ ճառագայթման ինտենսիվությունը այս դեպքում չափվում է ակտինոմետրով կամ պիրանոմետրով։

Բրինձ. 5 Շրջիկ ալբեդոմետր. 1 – պիրանոմետրի գլուխ; 2 - խողովակ; 3 - կարդան կասեցում; 4 - բռնակ

Բրինձ. 6 Ջերմաէլեկտրական հավասարակշռության հաշվիչ М-10М. ա) – սխեմատիկ խաչմերուկ՝ բ) – առանձին ջերմաչափ; գ) տեսքը; 1 - ընդունիչի շրջանակ; 2 - ընդունող ափսե; 3, 4 - հանգույցներ; 5 - պղնձի բար; 6, 7 - մեկուսացում; 8 – ջերմապիլ; 9 - արծաթե շերտ; 10 - կոնստանտան ժապավեն; 11 - բռնակ; 12 - ստվերային էկրան; 13, 15 - ծխնիներ; 14 - բար; 16 - պտուտակ; 17 - գործ

Արեգակի տեւողությունը չափող գործիքներ

պայծառություն և լուսավորություն

Արևի լույսի տևողությունը այն ժամանակն է, որի ընթացքում արևի ուղիղ ճառագայթումը հավասար է կամ ավելի քան 0,1 կՎտ/մ 2: Արտահայտված օրական ժամերով:

Արևի լույսի տևողությունը որոշելու մեթոդը հիմնված է այն ժամանակի գրանցման վրա, որի ընթացքում արևի ուղիղ ճառագայթման ինտենսիվությունը բավարար է գնդաձև ապակե ոսպնյակի օպտիկական կիզակետում ամրացված հատուկ ժապավենի վրա այրվելու համար և առնվազն 0,1 կՎտ/մ2 է: .

Արևի լույսի տեւողությունը չափվում է հելիոգրաֆ սարքի միջոցով (նկ. 7):

Հելիոգրաֆ ունիվերսալ մոդել GU-1(նկ. 7): Սարքի հիմքը հարթ մետաղյա ափսե է՝ երկու դարակով։ 1 . Հորիզոնական առանցքի վրա գտնվող սյունակների միջև 2 սարքի ֆիքսված շարժական մաս՝ բաղկացած սյունից 3 լիմբուսով 4 և ստորին կանգառը 7 , կեռներ 6 մի բաժակով 5 և վերին կանգառ 15 և ապակե գնդակ 8 , որը գնդաձեւ ոսպնյակ է։ Հորիզոնական առանցքի մի ծայրում ամրացված է հատված 9 լայնության սանդղակով։ Հորիզոնական առանցքը տեղափոխելիս 2 սարքը արևմուտքից արևելք և պտտելով սարքի վերին մասը դրա շուրջը, սյունակի առանցքը 3 դրված է Երկրի (աշխարհի առանցքի) պտտման առանցքին զուգահեռ։ Սյունակի առանցքի թեքության սահմանված անկյունը ամրացնելու համար օգտագործվում է պտուտակ: 11 .

Վերին մասսարքը կարող է պտտվել սյունակի առանցքի շուրջ 3 և ամրագրվի չորս կոնկրետ դիրքերում: Դրա համար օգտագործվում է հատուկ քորոց: 12 , որը 4-րդ վերջույթի անցքով մտցվում է սկավառակի չորս անցքերից մեկի մեջ 13 ամրացված առանցքի վրա 2 . Վերջույթների անցքերի համընկնումը 4 և սկավառակ 13 որոշվում է վերջույթի վրա A, B, C և D նշանների համընկնմամբ 4 ցուցանիշով 14 սկավառակի վրա։

Բրինձ. 7 Հելիոգրաֆ ունիվերսալ մոդել GU-1:

1 - դարակ; 2 - հորիզոնական առանցք; 3 - սյունակ; 4 - լիմբուս; 5 - բաժակ; 6 - բրա; 7 - շեշտադրում; 8 - ապակե գնդակ; 9 - հատված; 10 - լայնության ցուցիչ; 11 - առանցքի թեքության անկյունը ամրացնելու համար պտուտակ; 12 - քորոց; 13 - սկավառակ; 14 - ինդեքս սկավառակի վրա; 15 - վերին կանգառ.

Օդերեւութաբանական վայրում հելիոգրաֆը տեղադրվում է 2 մ բարձրությամբ բետոնե կամ փայտե ձողի վրա, որի վերին մասում ամրացված է առնվազն 50 մմ հաստությամբ տախտակների հարթակ, այնպես որ Արեգակի ցանկացած դիրքում կողքերին համեմատ. հորիզոնը, առանձին շենքերը, ծառերը և պատահական առարկաները չեն քողարկում այն: Տեղադրված է խիստ հորիզոնական և կողմնորոշված ​​է աշխարհագրական միջօրեականի և օդերևութաբանական կայանի լայնության երկայնքով. հելիոգրաֆի առանցքը պետք է խստորեն զուգահեռ լինի աշխարհի առանցքին:

Հելիոգրաֆի գնդակը պետք է մաքուր պահել, քանի որ գնդակի վրա փոշու, տեղումների հետքերի, ցողի, ցրտահարության, ցրտահարության և սառույցի առկայությունը թուլացնում և աղավաղում է հելիոգրաֆի ժապավենի այրվածքը:

Կախված արևի հնարավոր տևողությունից, մեկ օրվա ձայնագրությունը պետք է կատարվի մեկ, երկու կամ երեք ժապավենի վրա: Կախված սեզոնից, պետք է օգտագործել ուղիղ կամ կոր ժապավեններ, որոնք պետք է դնել գավաթի վերին, միջին կամ ստորին ակոսներում։ Մեկ ամսվա ընթացքում էջանիշների ժապավենները պետք է ընտրվեն նույն գույնով:

Հելիոգրաֆի հետ աշխատելու հարմարության համար սարքի հետ ստենդից (սյունից) հարավ տեղադրվում է հարթակով սանդուղք։ Սանդուղքը չպետք է դիպչի սյունին և պետք է լինի բավականաչափ հարմարավետ:

Luxmeter Yu-16(նկ. 8) օգտագործվում է լույսի կամ արհեստական ​​լույսի աղբյուրներից ստեղծված լուսավորությունը չափելու համար։

Բրինձ. 8 Luxmeter Yu-16. 1 - ֆոտոբջիջ; 2 - մետաղալար; 3 - մետր; 4 - կլանող; 5 - տերմինալներ; 6 - չափման սահմանների անջատիչ; 7 - ուղղիչ:

Սարքը բաղկացած է սելենի ֆոտոբջիջից 1 միացված է մետաղալարով 2 մետրով 3 , և կլանիչ 4 . Ֆոտոբջիջը փակցված է մետաղյա շրջանակով պլաստիկ պատյանում, չափման սահմանները 100 անգամ մեծացնելու համար պատյանի վրա դրվում է կաթնագույն ապակուց պատրաստված կլանիչ։ Լույսաչափը մագնիսաէլեկտրական ցուցիչ սարք է, որը տեղադրված է կշեռքի համար նախատեսված պատուհանով պլաստիկ պատյանում: Ուղղիչը գտնվում է գործի ստորին մասում: 7 ցուցիչը զրո դնելու համար, վերին մասում՝ տերմինալներ 5 ֆոտոխցիկից լարերը միացնելու համար և չափման սահմանները փոխարկելու բռնակը 6 .

Հաշվիչի սանդղակը բաժանված է 50 ստորաբաժանումների և ունի 3 շարք թվեր, համապատասխանաբար, մինչև երեք չափման սահմաններ՝ մինչև 25, 100 և 500 լյուքս (lx): Կլանիչ օգտագործելիս սահմանաչափերը մեծանում են մինչև 2500, 10000 և 50000 լյուքս:

Լյուքսմետրով աշխատելիս անհրաժեշտ է ուշադիր հետևել ֆոտոսելի և կլանիչի մաքրությանը, եթե կեղտոտ են, ապա դրանք սրբվում են սպիրտով թաթախված բամբակյա շվաբրով։

Չափումների ժամանակ ֆոտոբջիջը գտնվում է հորիզոնական: Ուղղիչը սահմանում է հաշվիչի սլաքը զրոյական բաժանման: Ֆոտոսելն ամրացվում է հաշվիչին և չափումները կատարվում են 4-5 վրկ հետո։ Ծանրաբեռնվածությունը նվազեցնելու համար սկսեք ավելի մեծ չափման սահմանից, այնուհետև անցեք դեպի ստորին սահմաններ, մինչև սլաքը լինի սանդղակի աշխատանքային մասում: Ընթերցումը վերցված է սանդղակի բաժանումներով: Ասեղի փոքր շեղումներով, չափումների ճշգրտությունը բարելավելու համար խորհուրդ է տրվում հաշվիչը միացնել ստորին սահմանին: Սելենիումի ֆոտոսելի հոգնածությունը կանխելու համար սարքի աշխատանքի 5-10 րոպեն մեկ անհրաժեշտ է 3-5 րոպե ստվերել ֆոտոբջիջը։

Լուսավորությունը որոշվում է ցուցմունքը բազմապատկելով կշեռքի բաժանման արժեքով և ուղղիչ գործակցով (բնական լույսի համար այն 0,8 է, շիկացած լամպերի համար՝ 1): Սանդղակի բաժանման արժեքը հավասար է չափման սահմանին, որը բաժանվում է 50-ի: Մեկ կամ երկու կլանիչներ օգտագործելիս ստացված արժեքը համապատասխանաբար բազմապատկվում է 100-ով կամ 10000-ով:

1 Ծանոթացեք ջերմաէլեկտրական սարքերի նախագծմանը (ակտինոմետր, պիրանոմետր, ալբեդոմետր, հավասարակշռության չափիչ):

2 Ծանոթացեք ունիվերսալ հելիոգրաֆի սարքին, տարվա տարբեր ժամանակներում դրա տեղադրման եղանակներին։

3 Ծանոթացեք լյուքսմետրի սարքին, չափեք լսարանի բնական և արհեստական ​​լուսավորությունը։

Գրեք նշումներ նոթատետրում:

Երկիրը Արեգակից ստանում է տարեկան 1,36 * 10v24 կկալ ջերմություն։ Այս քանակի էներգիայի համեմատ՝ Երկրի մակերեսին հասնող ճառագայթային էներգիայի մնացած քանակությունը չնչին է։ Այսպիսով, աստղերի ճառագայթման էներգիան արեգակնային էներգիայի հարյուր միլիոներորդն է, տիեզերական ճառագայթումը երկու միլիարդերորդն է, Երկրի ներքին ջերմությունը նրա մակերեսին հավասար է արեգակնային ջերմության հինգ հազարերորդին:
Արևի ճառագայթում - արեւային ճառագայթում- էներգիայի հիմնական աղբյուրն է մթնոլորտում, հիդրոսֆերայում և լիթոսֆերայի վերին շերտերում տեղի ունեցող գրեթե բոլոր գործընթացների համար:
Արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվության չափման միավորը 1 րոպեում (կալ/սմ2*ր) բացարձակ սև մակերևույթի 1 սմ2-ով կլանված ջերմության քանակն է 1 րոպեում։

Արեգակից ճառագայթող էներգիայի հոսքը, հասնելով երկրագնդի մթնոլորտ, շատ մշտական ​​է։ Նրա ինտենսիվությունը կոչվում է արեգակնային հաստատուն (Io) և միջին հաշվով ընդունվում է 1,88 կկալ/սմ2 րոպե։
Արեգակնային հաստատունի արժեքը տատանվում է կախված Երկրի Արեգակից հեռավորությունից և արեգակնային ակտիվությունից: Տարվա ընթացքում դրա տատանումները կազմում են 3,4-3,5%:
Եթե ​​ամենուր արևի ճառագայթները ուղղահայաց ընկնեին երկրի մակերևույթի վրա, ապա մթնոլորտի բացակայության և 1,88 կկալ/սմ2* րոպե արեգակնային հաստատունի դեպքում դրա յուրաքանչյուր քառակուսի սանտիմետրը տարեկան կստանար 1000 կկալ։ Երկրի գնդաձև լինելու պատճառով այդ գումարը կրճատվում է 4 անգամ, իսկ 1 քառ. սմ տարեկան ստանում է միջինը 250 կկալ։
Մակերեւույթի կողմից ստացվող արեգակնային ճառագայթման քանակը կախված է ճառագայթների անկման անկյունից։
Ճառագայթման առավելագույն քանակությունը ստանում է արևի ճառագայթների ուղղությանը ուղղահայաց մակերեսը, քանի որ այս դեպքում ամբողջ էներգիան բաշխվում է ճառագայթների ճառագայթի խաչմերուկին հավասար հատվածով տարածքի վրա՝ ա. Միևնույն ճառագայթների շեղ անկման դեպքում էներգիան բաշխվում է մեծ տարածքի վրա (գ հատված) և միավորի մակերեսը ստանում է դրա ավելի փոքր քանակությունը: Որքան փոքր է ճառագայթների անկման անկյունը, այնքան ցածր է արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվությունը:
Արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվության կախվածությունը ճառագայթների անկման անկյունից արտահայտվում է բանաձևով.

I1 = I0 * sinh,

որտեղ I0-ը արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվությունն է ճառագայթների բացարձակ հաճախականությամբ: Մթնոլորտից դուրս՝ արեգակնային հաստատուն;
I1 - արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվությունը, երբ արևի ճառագայթները ընկնում են h անկյան տակ:
I1-ը նույնքան անգամ փոքր է I0-ից, քանի՞ անգամ է a հատվածը փոքր b հատվածից:
Նկար 27-ը ցույց է տալիս, որ a / b \u003d մեղք Ա.
Արեգակի ճառագայթների անկման անկյունը (Արևի բարձրությունը) հավասար է 90 ° միայն 23 ° 27 «N-ից մինչև 23 ° 27» Ս. լայնություններում: (այսինքն՝ արևադարձային գոտիների միջև): Այլ լայնություններում այն ​​միշտ 90°-ից պակաս է (Աղյուսակ 8): Ըստ ճառագայթների անկման անկյան նվազման՝ մակերեսին հասնող արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվությունը. տարբեր լայնություններ. Քանի որ Արեգակի բարձրությունը հաստատուն չի մնում տարվա ընթացքում և օրվա ընթացքում, մակերևույթի կողմից ստացվող արեգակնային ջերմության քանակը անընդհատ փոխվում է։

Մակերեւույթի կողմից ստացված արեգակնային ճառագայթման քանակն ուղղակիորեն կապված է սկսած արևի լույսի ազդեցության տևողությունից:

Մթնոլորտից դուրս հասարակածային գոտում արեգակնային ջերմության քանակը տարվա ընթացքում մեծ տատանումներ չի ունենում, մինչդեռ բարձր լայնություններում այդ տատանումները շատ մեծ են (տես Աղյուսակ 9): Ձմռանը հատկապես զգալի են բարձր և ցածր լայնությունների միջև արևային ջերմության ժամանման տարբերությունները: Ամռանը, շարունակական լուսավորության պայմաններում, բևեռային շրջանները ստանում են Երկրի վրա օրական առավելագույն քանակությամբ արևային ջերմություն։ Հյուսիսային կիսագնդում ամառային արևադարձի օրը այն 36%-ով գերազանցում է հասարակածի ջերմության օրական քանակությունը։ Բայց քանի որ օրվա տեւողությունը հասարակածում ոչ թե 24 ժամ է (ինչպես այս պահին բեւեռում), այլ 12 ժամ, արեգակնային ճառագայթման քանակությունը ժամանակի միավորի վրա հասարակածում մնում է ամենամեծը։ Արեգակնային ջերմության օրական գումարի ամառային առավելագույնը, որը դիտվում է մոտավորապես 40-50° լայնության վրա, կապված է Արեգակի զգալի բարձրության վրա համեմատաբար երկար օրվա հետ (այս պահին ավելի մեծ է 10-20° լայնության վրա): Հասարակածային և բևեռային շրջանների ստացած ջերմության քանակի տարբերությունն ամռանն ավելի փոքր է, քան ձմռանը։
Հարավային կիսագունդը ամռանն ավելի շատ ջերմություն է ստանում, քան հյուսիսայինը, և հակառակը ձմռանը (դրա վրա ազդում է Արեգակից Երկրի հեռավորության փոփոխությունը)։ Եվ եթե երկու կիսագնդերի մակերեսը լիովին միատարր լիներ, ապա հարավային կիսագնդում ջերմաստիճանի տատանումների տարեկան ամպլիտուդները ավելի մեծ կլինեն, քան հյուսիսայինում։
Արեգակնային ճառագայթումը մթնոլորտում ենթարկվում է քանակական և որակական փոփոխություններ.
Նույնիսկ իդեալական, չոր և մաքուր մթնոլորտը կլանում և ցրում է ճառագայթները՝ նվազեցնելով արևային ճառագայթման ինտենսիվությունը: Ջրային գոլորշի և պինդ կեղտեր պարունակող իրական մթնոլորտի թուլացնող ազդեցությունը արևի ճառագայթման վրա շատ ավելի մեծ է, քան իդեալականը։ Մթնոլորտը (թթվածին, օզոն, ածխածնի երկօքսիդ, փոշի և ջրային գոլորշի) կլանում է հիմնականում ուլտրամանուշակագույն և ինֆրակարմիր ճառագայթները։ Մթնոլորտի կողմից կլանված Արեգակի ճառագայթային էներգիան վերածվում է էներգիայի այլ տեսակների՝ ջերմային, քիմիական և այլն: Ընդհանուր առմամբ, կլանումը թուլացնում է արևի ճառագայթումը 17-25%-ով:
Մթնոլորտային գազերի մոլեկուլները ցրում են ճառագայթները համեմատաբար կարճ ալիքներով՝ մանուշակագույն, կապույտ։ Ահա թե ինչով է բացատրվում երկնքի կապույտ գույնը։ Կեղտերը հավասարապես ցրում են ճառագայթները տարբեր ալիքների երկարության ալիքներով: Ուստի դրանց զգալի պարունակությամբ երկինքը սպիտակավուն երանգ է ստանում։
Մթնոլորտի կողմից արևի ճառագայթների ցրման և արտացոլման պատճառով ամպամած օրերին նկատվում է ցերեկային լույս, տեսանելի են ստվերում գտնվող առարկաները, առաջանում է մթնշաղի ֆենոմեն։
Որքան երկար է ճառագայթի ուղին մթնոլորտում, այնքան մեծ է դրա հաստությունը և այնքան ավելի է թուլանում արևի ճառագայթումը: Ուստի բարձրացման հետ մթնոլորտի ազդեցությունը ճառագայթման վրա նվազում է։ Մթնոլորտում արևի լույսի ուղու երկարությունը կախված է Արեգակի բարձրությունից: Եթե ​​որպես միավոր վերցնենք մթնոլորտում արեգակնային ճառագայթի ուղու երկարությունը Արեգակի բարձրության վրա 90 ° (մ), ապա Արեգակի բարձրության և մթնոլորտում ճառագայթի երկարության հարաբերությունը կլինի. ինչպես ցույց է տրված աղյուսակում: 10.

Մթնոլորտում ճառագայթման ընդհանուր թուլացումը Արեգակի ցանկացած բարձրության վրա կարող է արտահայտվել Բուգեի բանաձևով. I0 - արևային հաստատուն; m-ը մթնոլորտում ճառագայթի ուղին է. 90 ° արեգակնային բարձրության վրա այն հավասար է 1-ի (մթնոլորտի զանգվածը), p-ն թափանցիկության գործակիցն է (կոտորակային թիվ, որը ցույց է տալիս, թե ճառագայթման որ մասն է հասնում մակերեսին m = 1):
Արեգակի 90° բարձրության վրա m=1-ում արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվությունը Երկրի I1 մակերեսի մոտ p անգամ փոքր է Io-ից, այսինքն՝ I1=Io*p։
Եթե ​​Արեգակի բարձրությունը 90°-ից փոքր է, ապա m-ը միշտ մեծ է 1-ից: Արեգակնային ճառագայթների ուղին կարող է բաղկացած լինել մի քանի հատվածից, որոնցից յուրաքանչյուրը հավասար է 1-ի: Արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվությունը սահմանի վրա առաջին (aa1) և երկրորդ (a1a2) հատվածները I1 ակնհայտորեն հավասար են Io *p, ճառագայթման ինտենսիվությունը երկրորդ հատվածն անցնելուց հետո I2=I1*p=I0 p*p=I0 p2; I3=I0p3 և այլն:

Մթնոլորտի թափանցիկությունը հաստատուն չէ և նույնը չէ տարբեր պայմաններ. Իրական մթնոլորտի թափանցիկության և իդեալական մթնոլորտի թափանցիկության հարաբերակցությունը` պղտորության գործոնը, միշտ մեկից մեծ է: Դա կախված է օդում ջրի գոլորշու և փոշու պարունակությունից: Աշխարհագրական լայնության աճով պղտորության գործոնը նվազում է. 0-ից 20 ° N լայնություններում: շ. այն միջինում հավասար է 4,6-ի, 40-ից մինչև 50 ° հյուսիս լայնություններում: շ. - 3,5, 50-ից մինչև 60 ° հյուսիս լայնություններում: շ. - 2,8 և 60-ից մինչև 80 ° հյուսիս լայնություններում: շ. - 2.0. Բարեխառն լայնություններում պղտորության գործոնը ձմռանը ավելի քիչ է, քան ամռանը, իսկ առավոտյան ավելի քիչ, քան կեսօրին: Այն նվազում է բարձրության հետ: Որքան մեծ է պղտորության գործակիցը, այնքան մեծ է արեգակնային ճառագայթման թուլացումը:
Տարբերել ուղղակի, ցրված և ընդհանուր արևային ճառագայթում:
Արեգակնային ճառագայթման մի մասը, որը թափանցում է մթնոլորտի միջով դեպի երկրի մակերես, ուղղակի ճառագայթումն է: Մթնոլորտի կողմից ցրված ճառագայթման մի մասը վերածվում է ցրված ճառագայթման։ Երկրի մակերևույթ ներթափանցող բոլոր արևային ճառագայթները՝ ուղիղ և ցրված, կոչվում են ընդհանուր ճառագայթում:
Ուղղակի և ցրված ճառագայթման հարաբերակցությունը զգալիորեն տարբերվում է՝ կախված մթնոլորտի ամպամածությունից, փոշոտությունից, ինչպես նաև Արեգակի բարձրությունից: Պարզ երկնքում ցրված ճառագայթման բաժինը չի գերազանցում 0,1%-ը, ամպամած երկնքում ցրված ճառագայթումը կարող է ավելի մեծ լինել, քան ուղիղ ճառագայթումը:
Արեգակի ցածր բարձրության վրա ընդհանուր ճառագայթումը գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած է ցրված ճառագայթումից: Արեգակնային 50° բարձրության և պարզ երկնքի դեպքում ցրված ճառագայթման բաժինը չի գերազանցում 10-20%-ը։
Ընդհանուր ճառագայթման միջին տարեկան և ամսական արժեքների քարտեզները թույլ են տալիս նկատել դրա հիմնական օրինաչափությունները աշխարհագրական բաշխումը. Ընդհանուր ճառագայթման տարեկան արժեքները բաշխվում են հիմնականում գոտիական: Երկրի վրա ընդհանուր ճառագայթման ամենամեծ տարեկան քանակությունը մակերեսը ստանում է արևադարձային ներքին անապատներում (Արևելյան Սահարա և Արաբիայի կենտրոնական մաս): Հասարակածում ընդհանուր ճառագայթման նկատելի նվազումը պայմանավորված է օդի բարձր խոնավությամբ և բարձր ամպամածությամբ: Արկտիկայում ընդհանուր ճառագայթումը կազմում է տարեկան 60-70 կկալ/սմ2; Անտարկտիդայում պարզ օրերի հաճախակի կրկնության և մթնոլորտի ավելի մեծ թափանցիկության պատճառով այն որոշ չափով ավելի մեծ է:

Հունիսին հյուսիսային կիսագունդը ստանում է ամենամեծ քանակությամբ ճառագայթում, և հատկապես ներքին արևադարձային և մերձարևադարձային շրջանները: Հյուսիսային կիսագնդի բարեխառն և բևեռային լայնություններում մակերևույթից ստացվող արևային ճառագայթման քանակները քիչ են տարբերվում՝ հիմնականում բևեռային շրջաններում օրվա երկար տևողության պատճառով: Վերևում ընդհանուր ճառագայթման բաշխման գոտիավորում: մայրցամաքները հյուսիսային կիսագնդում և հարավային կիսագնդի արևադարձային լայնություններում գրեթե արտահայտված չէ։ Այն ավելի լավ է դրսևորվում հյուսիսային կիսագնդում օվկիանոսի վրայով և հստակ արտահայտվում է հարավային կիսագնդի արտատրոպիկական լայնություններում։ Հարավային բևեռային շրջանի վրա արևի ընդհանուր ճառագայթման արժեքը մոտենում է 0-ի:
Դեկտեմբերին ամենամեծ քանակությամբ ճառագայթումը մտնում է հարավային կիսագունդ: Անտարկտիդայի բարձր սառցե մակերեսը, օդի բարձր թափանցիկությամբ, զգալիորեն ավելի շատ ընդհանուր ճառագայթում է ստանում, քան Արկտիկայի մակերեսը հունիսին: Անապատներում շատ ջերմություն կա (Կալահարի, Մեծ Ավստրալիա), բայց հարավային կիսագնդի ավելի մեծ օվկիանոսության պատճառով (օդի բարձր խոնավության և ամպամածության ազդեցությունը) այստեղ դրա քանակները մի փոքր ավելի քիչ են, քան հունիսին նույն լայնություններում: հյուսիսային կիսագնդի. Հյուսիսային կիսագնդի հասարակածային և արևադարձային լայնություններում ընդհանուր ճառագայթումը համեմատաբար քիչ է տատանվում, և դրա բաշխման մեջ գոտիավորումը հստակ արտահայտված է միայն հյուսիսային արևադարձային գոտու հյուսիսում: Աճող լայնության հետ ընդհանուր ճառագայթումը բավականին արագ նվազում է, նրա զրոյական իզոլինն անցնում է Արկտիկական շրջանից մի փոքր հյուսիս:
Արևի ընդհանուր ճառագայթումը, որն ընկնում է Երկրի մակերեսին, մասամբ արտացոլվում է ետ մթնոլորտ: Մակերեւույթից արտացոլված ճառագայթման քանակի հարաբերակցությունը այդ մակերեւույթի վրա ընկած ճառագայթման քանակին կոչվում է ալբեդո. Ալբեդոն բնութագրում է մակերեսի ռեֆլեկտիվությունը։
Երկրի մակերևույթի ալբեդոն կախված է նրա վիճակից և հատկություններից՝ գույնից, խոնավությունից, կոշտությունից և այլն։ Թարմ տեղացած ձյունն ունի ամենաբարձր անդրադարձումը (85-95%)։ Հանգիստ ջրի մակերեսն արտացոլում է արևի ճառագայթների միայն 2-5%-ը, երբ այն ընկնում է ուղղահայաց, և գրեթե բոլոր ճառագայթները, որոնք ընկնում են դրա վրա (90%), երբ արևը ցածր է: Չոր չեռնոզեմի ալբեդոն՝ 14%, թացը՝ 8, անտառը՝ 10-20, մարգագետնային բուսականությունը՝ 18-30, անապատի ավազոտ մակերեսը՝ 29-35, ծովի սառցե մակերեսը՝ 30-40%:
Սառցե մակերևույթի մեծ ալբեդոն, հատկապես երբ ծածկված է թարմ ձյունով (մինչև 95%), ամռանը բևեռային շրջաններում ցածր ջերմաստիճանի պատճառ է հանդիսանում, երբ այնտեղ արևային ճառագայթման ժամանումը զգալի է։
Երկրի մակերևույթի և մթնոլորտի ճառագայթումը.Ցանկացած մարմին, որի ջերմաստիճանը բացարձակ զրոյից բարձր է (մինուս 273°-ից մեծ) արձակում է ճառագայթային էներգիա։ Սև մարմնի ընդհանուր արտանետումը համաչափ է նրա բացարձակ ջերմաստիճանի չորրորդ ուժին (T).
E \u003d σ * T4 կկալ / սմ 2 րոպեում (Ստեֆան-Բոլցմանի օրենք), որտեղ σ հաստատուն գործակից է:
Որքան բարձր է ճառագայթող մարմնի ջերմաստիճանը, այնքան ավելի կարճ է արտանետվող նմ ճառագայթների ալիքի երկարությունը։ Շիկացած Արևը տիեզերք է ուղարկում կարճ ալիքային ճառագայթում. Երկրի մակերեսը, կլանելով արևի կարճ ալիքի ճառագայթումը, տաքանում է և դառնում նաև ճառագայթման աղբյուր (երկրային ճառագայթում)։ Հո, քանի որ երկրի մակերեսի ջերմաստիճանը չի գերազանցում մի քանի տասնյակ աստիճան, դրա երկար ալիքային ճառագայթում, անտեսանելի:
Երկրի ճառագայթումը հիմնականում պահպանվում է մթնոլորտի կողմից (ջրային գոլորշի, ածխաթթու գազ, օզոն), բայց 9-12 մկմ ալիքի երկարությամբ ճառագայթներն ազատորեն դուրս են գալիս մթնոլորտից, և, հետևաբար, Երկիրը կորցնում է ջերմության մի մասը։
Մթնոլորտը, կլանելով իր միջով անցնող արեգակնային ճառագայթման մի մասը և երկրագնդի կեսից ավելին, ինքնին էներգիա է ճառագայթում ինչպես համաշխարհային տարածություն, այնպես էլ Երկրի մակերես: Մթնոլորտային ճառագայթումը, որն ուղղված է դեպի երկրի մակերեսը դեպի երկրի մակերեսը կոչվում է հակառակ ճառագայթում.Այս ճառագայթումը, ինչպես երկրային, երկար ալիքը, անտեսանելի է:
Մթնոլորտում հանդիպում են երկար ալիքային ճառագայթման երկու հոսք՝ Երկրի մակերեսի ճառագայթումը և մթնոլորտի ճառագայթումը։ Նրանց միջեւ եղած տարբերությունը, որը որոշում է երկրի մակերեւույթի կողմից ջերմության իրական կորուստը, կոչվում է արդյունավետ ճառագայթում.Արդյունավետ ճառագայթումը որքան մեծ է, այնքան բարձր է ճառագայթող մակերեսի ջերմաստիճանը: Օդի խոնավությունը նվազեցնում է արդյունավետ ճառագայթումը, նրա ամպերը մեծապես նվազեցնում են այն։
Արդյունավետ ճառագայթման տարեկան գումարների ամենաբարձր արժեքը դիտվում է արևադարձային անապատներում՝ 80 կկալ/սմ2 տարեկան՝ պայմանավորված. բարձր ջերմաստիճանիմակերեսը, օդի չորությունը և երկնքի պարզությունը։ Հասարակածում, օդի բարձր խոնավությամբ, արդյունավետ ճառագայթումը կազմում է տարեկան ընդամենը մոտ 30 կկալ/սմ2, և դրա արժեքը ցամաքի և օվկիանոսի համար շատ քիչ է տարբերվում: Ամենացածր արդյունավետ ճառագայթումը բևեռային շրջաններում: Բարեխառն լայնություններում երկրագնդի մակերեսը կորցնում է ջերմության մոտ կեսը, որը ստանում է ընդհանուր ճառագայթման կլանումից։
Մթնոլորտի ընդունակությունը՝ անցնելու Արեգակի կարճ ալիքային ճառագայթումը (ուղիղ և ցրված ճառագայթում) և հետաձգելու Երկրի երկարալիք ճառագայթումը, կոչվում է ջերմոցային (ջերմոցային) էֆեկտ։ Ջերմոցային էֆեկտի պատճառով երկրի մակերեսի միջին ջերմաստիճանը +16° է, մթնոլորտի բացակայության դեպքում այն ​​կլիներ -22° (38° ցածր)։
Ռադիացիոն հաշվեկշիռ (մնացորդային ճառագայթում):Երկրի մակերեսը միաժամանակ ստանում է ճառագայթում և հեռացնում այն։ Ճառագայթման ժամանումը արեգակնային ընդհանուր ճառագայթումն է և մթնոլորտի հակաճառագայթումը: Սպառում - արևի լույսի արտացոլումը մակերևույթից (ալբեդո) և երկրի մակերեսի սեփական ճառագայթումը: Մուտքային և ելքային ճառագայթման տարբերությունն այն է ճառագայթային հավասարակշռություն,կամ մնացորդային ճառագայթում.Ռադիացիոն հաշվեկշռի արժեքը որոշվում է հավասարմամբ

R \u003d Q * (1-α) - I,

որտեղ Q-ն արևի ընդհանուր ճառագայթումն է մեկ միավորի մակերեսի վրա. α - ալբեդո (կոտորակ); I - արդյունավետ ճառագայթում:
Եթե ​​մուտքը ելքից մեծ է, ճառագայթման մնացորդը դրական է, եթե մուտքը ելքից փոքր է, ապա հաշվեկշիռը բացասական է: Գիշերը, բոլոր լայնություններում, ճառագայթման հաշվեկշիռը բացասական է, ցերեկը, մինչև կեսօր, ամենուր դրական է, բացառությամբ ձմռանը բարձր լայնությունների; կեսօրին - կրկին բացասական: Օրական միջինում ճառագայթման հաշվեկշիռը կարող է լինել և՛ դրական, և՛ բացասական (Աղյուսակ 11):


Երկրի մակերեւույթի ճառագայթային հաշվեկշռի տարեկան գումարների քարտեզի վրա կարելի է տեսնել կտրուկ փոփոխությունմեկուսացվածների դիրքերը ցամաքից օվկիանոս անցման ժամանակ: Որպես կանոն, օվկիանոսի մակերեսի ճառագայթային հավասարակշռությունը գերազանցում է ցամաքի ճառագայթային հավասարակշռությունը (ալբեդոյի ազդեցությունը և արդյունավետ ճառագայթումը): Ճառագայթային հաշվեկշռի բաշխումը հիմնականում զոնալ է։ Օվկիանոսում արևադարձային լայնություններում ճառագայթային հաշվեկշռի տարեկան արժեքները հասնում են 140 կկալ/սմ2 (Արաբական ծով) և լողացող սառույցի սահմանին չեն գերազանցում 30 կկալ/սմ2: Օվկիանոսում ճառագայթային հավասարակշռության գոտիական բաշխումից շեղումները աննշան են և առաջանում են ամպերի բաշխմամբ։
Հասարակածային և արևադարձային լայնություններում գտնվող ցամաքում ճառագայթային հաշվեկշռի տարեկան արժեքները տատանվում են 60-ից 90 կկալ/սմ2՝ կախված խոնավության պայմաններից: Ամենամեծն տարեկան գումարներըճառագայթման հաշվեկշիռը նշվում է այն շրջաններում, որտեղ ալբեդոն և արդյունավետ ճառագայթումը համեմատաբար փոքր են (խոնավ անձրևային անտառներ, սավաննաներ): Նրանց ամենացածր արժեքը շատ խոնավ (մեծ ամպամածություն) և շատ չոր (մեծ արդյունավետ ճառագայթում) տարածքներում է: Բարեխառն և բարձր լայնություններում ճառագայթային հաշվեկշռի տարեկան արժեքը նվազում է լայնության աճով (ընդհանուր ճառագայթման նվազման ազդեցությունը):
Անտարկտիդայի կենտրոնական շրջանների վրա ճառագայթային հաշվեկշռի տարեկան գումարները բացասական են (1 սմ2-ի վրա մի քանի կալորիա): Արկտիկայում այս արժեքները մոտ են զրոյի:
Հուլիսին երկրագնդի մակերևույթի ճառագայթային հաշվեկշիռը հարավային կիսագնդի զգալի մասում բացասական է։ Գիծ զրոյական մնացորդանցնում է հարավային 40-ից 50° միջակայքում։ շ. Ճառագայթման հաշվեկշռի ամենաբարձր արժեքը հասնում է օվկիանոսի մակերեսին հյուսիսային կիսագնդի արևադարձային լայնություններում և որոշ ներքին ծովերի մակերեսին, ինչպիսին է Սև ծովը (14-16 կկալ/սմ2 ամսական)։
Հունվարին զրոյական մնացորդի գիծը գտնվում է 40-ից 50°Հ-ի միջև: շ. (օվկիանոսների վրայով այն որոշ չափով բարձրանում է դեպի հյուսիս, մայրցամաքների վրայով իջնում ​​է դեպի հարավ)։ Հյուսիսային կիսագնդի մի զգալի հատված ունի բացասական ճառագայթային հաշվեկշիռ։ Ռադիացիոն հաշվեկշռի ամենամեծ արժեքները սահմանափակվում են հարավային կիսագնդի արևադարձային լայնություններով:
Տարվա միջին հաշվով Երկրի մակերևույթի ճառագայթային հաշվեկշիռը դրական է։ Այս դեպքում մակերեսի ջերմաստիճանը չի բարձրանում, այլ մնում է մոտավորապես հաստատուն, ինչը կարելի է բացատրել միայն ավելորդ ջերմության շարունակական սպառմամբ։
Մթնոլորտի ճառագայթային հավասարակշռությունը կազմված է մի կողմից նրա կողմից կլանված արեգակնային և երկրային ճառագայթումից, մյուս կողմից՝ մթնոլորտային ճառագայթումից։ Այն միշտ բացասական է, քանի որ մթնոլորտը կլանում է արեգակնային ճառագայթման միայն մի փոքր մասը և ճառագայթում է գրեթե այնքան, որքան մակերեսը:
Մակերեւույթի և մթնոլորտի ճառագայթման հաշվեկշիռը, որպես ամբողջություն, ամբողջ Երկրի համար մեկ տարվա ընթացքում միջինում հավասար է զրոյի, բայց լայնություններում այն ​​կարող է լինել և՛ դրական, և՛ բացասական:
Ճառագայթային հաշվեկշռի նման բաշխման հետևանքը պետք է լինի ջերմության փոխանցումը հասարակածից դեպի բևեռներ ուղղությամբ։
Ջերմային հավասարակշռություն.Ճառագայթման հավասարակշռությունը ջերմային հավասարակշռության ամենակարեւոր բաղադրիչն է: Մակերեւութային ջերմային հաշվեկշռի հավասարումը ցույց է տալիս, թե ինչպես է փոխակերպվում մուտքային արևային ճառագայթման էներգիան երկրի մակերևույթի վրա.

որտեղ R-ը ճառագայթման հաշվեկշիռն է. LE - գոլորշիացման համար ջերմային սպառում (L - գոլորշիացման թաքնված ջերմություն, E - գոլորշիացում);
P - մակերեսի և մթնոլորտի միջև տուրբուլենտ ջերմափոխանակություն;
A - ջերմափոխանակություն հողի կամ ջրի մակերեսի և հիմքում ընկած շերտերի միջև:
Մակերեւույթի ճառագայթային հավասարակշռությունը համարվում է դրական, եթե մակերեսի կողմից կլանված ճառագայթումը գերազանցում է ջերմության կորուստը, և բացասական, եթե այն չի լրացնում դրանք: Ջերմային հաշվեկշռի մնացած բոլոր պայմանները համարվում են դրական, եթե դրանք ջերմության կորուստ են առաջացնում մակերեսի կողմից (եթե դրանք համապատասխանում են ջերմության սպառմանը): Ինչպես. հավասարման բոլոր պայմանները կարող են փոխվել, ջերմային հավասարակշռությունը մշտապես խախտվում է և նորից վերականգնվում:
Վերևում դիտարկված մակերևույթի ջերմային հաշվեկշռի հավասարումը մոտավոր է, քանի որ այն հաշվի չի առնում որոշ աննշաններ, բայց կոնկրետ պայմաններգործոններ, որոնք դառնում են կարևոր, ինչպիսիք են սառեցման ժամանակ ջերմության արտազատումը, հալման համար դրա սպառումը և այլն:
Մթնոլորտի ջերմային հավասարակշռությունը բաղկացած է Ra մթնոլորտի ճառագայթման հավասարակշռությունից, մակերևույթից եկող ջերմությունից, Pa, խտացման ժամանակ մթնոլորտում արտանետվող ջերմությունից, LE և հորիզոնական ջերմափոխանակությունից (ավեկցիա) Aa: Մթնոլորտի ճառագայթային հաշվեկշիռը միշտ բացասական է։ Խոնավության խտացման արդյունքում ջերմության ներհոսքը և տուրբուլենտ ջերմափոխադրման մեծությունը դրական են։ Ջերմային ավեկցիան տարեկան միջին հաշվով հանգեցնում է դրա փոխանցմանը ցածր լայնություններից դեպի բարձր լայնություններ. հետևաբար, դա նշանակում է ջերմության սպառում ցածր լայնություններում և ժամանում բարձր լայնություններում: Բազմամյա դերիվացիայի դեպքում մթնոլորտի ջերմային հավասարակշռությունը կարող է արտահայտվել Ra=Pa+LE հավասարմամբ։
Մակերեւույթի և մթնոլորտի ջերմային հավասարակշռությունը երկարաժամկետ միջինում հավասար է 0-ի (նկ. 35):

Տարեկան մթնոլորտ ներթափանցող արեգակնային ճառագայթման քանակը (250 կկալ/սմ2) վերցված է 100%: Արեգակնային ճառագայթումը, ներթափանցելով մթնոլորտ, մասամբ արտացոլվում է ամպերից և հետ է գնում մթնոլորտից այն կողմ՝ 38%, մասամբ կլանում է մթնոլորտը՝ 14%, իսկ մասամբ արեգակնային ուղիղ ճառագայթման տեսքով հասնում է երկրի մակերեսին՝ 48%։ Մակերեւույթին հասնող 48%-ից 44%-ը ներծծվում է դրանով, իսկ 4%-ը՝ արտացոլվում։ Այսպիսով, Երկրի ալբեդոն կազմում է 42% (38+4):
Երկրի մակերևույթի կողմից կլանված ճառագայթումը ծախսվում է հետևյալ կերպ՝ 20%-ը կորչում է արդյունավետ ճառագայթման միջոցով, 18%-ը ծախսվում է մակերևույթից գոլորշիացման վրա, 6%-ը՝ ջերմափոխանակման ժամանակ օդը տաքացնելու համար (ընդհանուր 24%)։ Մակերեւույթի կողմից ջերմության կորուստը հավասարակշռում է դրա ժամանումը: Մթնոլորտի ստացած ջերմությունը (14% անմիջապես Արեգակից, 24%՝ երկրի մակերեսից) Երկրի արդյունավետ ճառագայթման հետ միասին ուղղվում է համաշխարհային տարածություն։ Երկրի ալբեդոն (42%) և ճառագայթումը (58%) հավասարակշռում են արեգակնային ճառագայթման ներհոսքը դեպի մթնոլորտ։

Անամպ երկնքում Երկրի մակերեսին հասնող արեգակնային ուղիղ ճառագայթման (S) քանակությունը կախված է արեգակի բարձրությունից և թափանցիկությունից։ Երեք լայնական գոտիների աղյուսակը ցույց է տալիս անամպ երկնքով ուղիղ ճառագայթման ամսական գումարների բաշխումը (հնարավոր գումարներ)՝ եղանակների և տարվա կենտրոնական ամիսների միջին արժեքների տեսքով:

Ասիական հատված ուղիղ ճառագայթման աճը պայմանավորված է այս տարածաշրջանում մթնոլորտի ավելի բարձր թափանցիկությամբ: Ռուսաստանի հյուսիսային շրջաններում ամռանը ուղիղ ճառագայթման բարձր արժեքները բացատրվում են մթնոլորտի բարձր թափանցիկության և երկար օրվա համադրությամբ։

Նվազեցնում է ուղիղ ճառագայթման ժամանումը և կարող է զգալիորեն փոխել դրա ամենօրյա և տարեկան ընթացքը: Սակայն միջին ամպամածության պայմաններում գերակշռում է աստղագիտական ​​գործոնը և, հետևաբար, առավելագույն ուղիղ ճառագայթումը դիտվում է արևի ամենաբարձր բարձրության վրա։

Ռուսաստանի մայրցամաքային շրջանների մեծ մասում գարուն-ամառ ամիսներին ուղիղ ճառագայթումը կեսօրից առաջ ավելի մեծ է, քան կեսօրից հետո: Դա պայմանավորված է ցերեկային ժամերին կոնվեկտիվ ամպամածության զարգացմամբ և օրվա այս ժամին մթնոլորտի թափանցիկության նվազմամբ՝ առավոտյան ժամերի համեմատ։ Ձմռանը ճառագայթման նախա և կեսօրվա արժեքների հարաբերակցությունը հակադարձվում է. ուղիղ ճառագայթման նախավերջին արժեքները ավելի քիչ են առավոտյան առավելագույն ամպամածության և օրվա երկրորդ կեսին դրա նվազման պատճառով: Ուղիղ ճառագայթման նախնական և կեսօրվա արժեքների տարբերությունը կարող է հասնել 25-35%:

Տարեկան ընթացքում ուղիղ ճառագայթման առավելագույնը տեղի է ունենում հունիս-հուլիս ամիսներին, բացառությամբ Հեռավոր Արևելքի շրջանների, որտեղ այն տեղափոխվում է մայիս, իսկ Պրիմորիեի հարավում երկրորդական առավելագույնը նշվում է սեպտեմբերին:
Ռուսաստանի տարածքում ուղիղ ճառագայթման առավելագույն ամսական քանակությունը կազմում է անամպ երկնքի տակ հնարավորի 45-65%-ը, և նույնիսկ եվրոպական մասի հարավում այն ​​հասնում է ընդամենը 70%-ի: Նվազագույն արժեքներնշվում է դեկտեմբեր և հունվար ամիսներին։

Ուղղակի ճառագայթման ներդրումը փաստացի ամպամածության պայմաններում հասնում է առավելագույնին և միջինը 50–60% է։ Բացառություն է Պրիմորսկի երկրամասը, որտեղ ուղիղ ճառագայթման ամենամեծ ներդրումը ընկնում է աշնանը և ձմռան ամիսներին:

Ռուսաստանի տարածքում միջին (փաստացի) ամպամածության տակ ուղիղ ճառագայթման բաշխումը մեծապես կախված է . Սա հանգեցնում է որոշակի ամիսների ընթացքում ճառագայթման գոտիական բաշխման նկատելի խախտման։ Սա հատկապես ակնհայտ է գարնանային շրջան. Այսպիսով, ապրիլին երկու առավելագույն կա՝ մեկը հարավային շրջաններում

Եթե ​​մթնոլորտը արևի բոլոր ճառագայթները փոխանցեր երկրի մակերեսին, ապա Երկրի ցանկացած կետի կլիման կախված կլիներ միայն աշխարհագրական լայնությունից: Այսպիսով, դա հավատում էին հին ժամանակներում: Սակայն երբ արևի ճառագայթներն անցնում են երկրագնդի մթնոլորտով, ինչպես արդեն տեսանք, դրանք թուլանում են կլանման և ցրման միաժամանակյա գործընթացների պատճառով։ Ջրի կաթիլները և սառույցի բյուրեղները, որոնք կազմում են ամպերը, շատ են կլանում և ցրվում։

Արեգակնային ճառագայթման այն մասը, որը հասնում է Երկրի մակերևույթին նրա մթնոլորտի և ամպերի կողմից ցրվելուց հետո, կոչվում է. ցրված ճառագայթում.Արեգակնային ճառագայթման այն մասը, որն անցնում է մթնոլորտով առանց ցրվելու կոչվում էուղղակի ճառագայթում.

Ճառագայթումը ցրվում է ոչ միայն ամպերով, այլև պարզ երկնքում մոլեկուլներով, գազերով և փոշու մասնիկներով: Ուղղակի և ցրված ճառագայթման հարաբերակցությունը տատանվում է լայն տիրույթում: Եթե ​​պարզ երկնքի և արևի լույսի ուղղահայաց ներթափանցման դեպքում ցրված ճառագայթման բաժինը ուղիղ ճառագայթման 0,1%-ն է, ապա.

Ամպամած երկնքում ցրված ճառագայթումը կարող է ավելի մեծ լինել, քան ուղիղ ճառագայթումը:

Երկրի այն մասերում, որտեղ պարզ եղանակ է տիրում, օրինակ՝ ք Կենտրոնական Ասիա, երկրի մակերեսի տաքացման հիմնական աղբյուրը արեգակնային ուղիղ ճառագայթումն է։ Այնտեղ, որտեղ գերակշռում է ամպամած եղանակը, ինչպես, օրինակ, ԽՍՀՄ եվրոպական տարածքի հյուսիսում և հյուսիս-արևմուտքում, էական է դառնում արևի ցրված ճառագայթումը։ Տիխայա ծովածոցը, որը գտնվում է հյուսիսում, ստանում է ցրված ճառագայթում գրեթե մեկուկես անգամ ավելի, քան ուղիղ ճառագայթումը (Աղյուսակ 5): Տաշքենդում, ընդհակառակը, ցրված ճառագայթումը պակաս է ուղիղ ճառագայթման 1/3-ից։ Արեգակնային ուղիղ ճառագայթումը Յակուտսկում ավելի մեծ է, քան Լենինգրադում։ Դա բացատրվում է նրանով, որ Լենինգրադում ամպամած օրերն ավելի շատ են և օդի թափանցիկությունը ավելի քիչ է։

Երկրի մակերեսի ալբեդոն. Երկրի մակերեսն ունի իր վրա ընկնող ճառագայթներն արտացոլելու հատկություն։ Կլանված և արտացոլված ճառագայթման քանակը կախված է երկրի մակերեսի հատկություններից: Մարմնի մակերևույթից արտացոլված ճառագայթային էներգիայի քանակի հարաբերակցությունը ճառագայթային էներգիայի անկման քանակին կոչվում է. ալբեդո.Ալբեդոն բնութագրում է մարմնի մակերեսի ռեֆլեկտիվությունը։ Երբ, օրինակ, ասում են, որ նոր թափված ձյան ալբեդոն 80-85% է, դա նշանակում է, որ ձյան մակերեսին թափվող ողջ ճառագայթման 80-85%-ը արտացոլվում է դրանից։

Ձյան և սառույցի ալբեդոն կախված է դրանց մաքրությունից։ AT արդյունաբերական քաղաքներձյան վրա տարբեր կեղտերի, հիմնականում մուրի նստվածքի հետ կապված, ալբեդոն քիչ է։ Ընդհակառակը, Արկտիկայի շրջաններում ձյան ալբեդոն երբեմն հասնում է 94%-ի։ Քանի որ ձյան ալբեդոն ամենաբարձրն է երկրագնդի մակերևույթի այլ տեսակների ալբեդոյի համեմատ, երկրի մակերեսի տաքացումը թույլ է տեղի ունենում ձյան ծածկույթի տակ։ Խոտաբույսերի և ավազի ալբեդոն շատ ավելի քիչ է։ Խոտաբույսերի ալբեդոն կազմում է 26%, իսկ ավազինը` 30%: Սա նշանակում է, որ խոտը կլանում է արևի էներգիայի 74%-ը, իսկ ավազը՝ 70%-ը։ Կլանված ճառագայթումն օգտագործվում է գոլորշիացման, բույսերի աճի և տաքացման համար։

Ջուրն ունի ամենաբարձր կլանման հզորությունը: Ծովերն ու օվկիանոսները կլանում են իրենց մակերես ներթափանցող արևային էներգիայի մոտ 95%-ը, այսինքն՝ ջրի ալբեդոն կազմում է 5% (նկ. 9): Ճիշտ է, ջրի ալբեդոն կախված է արևի ճառագայթների անկման անկյունից (Վ.Վ. Շուլեյկին): Երբ ճառագայթները մակերեսից ուղղահայաց են ընկնում մաքուր ջուրճառագայթման միայն 2%-ն է արտացոլվում, իսկ արևի ցածր դիրքում՝ գրեթե բոլորը: