अंतर्निहित सतह का विकिरण संतुलन पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित कुल विकिरण और प्रभावी विकिरण के बीच के अंतर के बराबर है:

बी \u003d (एस '+ डी - आर) - (ईज़ी - बीईए) \u003d क्यू (1-एके) - ईफ

जहाँ S' प्रत्यक्ष सौर विकिरण है; डी - बिखरा हुआ विकिरण; क्यू - कुल सौर विकिरण; आर - परावर्तित विकिरण; एके - अंतर्निहित सतह का अल्बेडो, - पृथ्वी की सतह का स्व-विकिरण; बी- अंतर्निहित सतह द्वारा लंबी-तरंग विकिरण के अवशोषण का सापेक्ष गुणांक; ई ए - वातावरण का काउंटर विकिरण; ईएफ अंतर्निहित सतह का प्रभावी विकिरण है।

अवशोषित विकिरण की मात्रा काफी हद तक अल्बेडो के मूल्य से निर्धारित होती है - पृथ्वी की सतह की परावर्तनशीलता। एक्टिनोमेट्रिक स्टेशनों पर मापा गया अल्बेडो (सर्दियों में साइट बर्फ से ढकी होती है, गर्मियों में घास के साथ) बड़े क्षेत्रों के प्रतिबिंबित गुणों को पूरी तरह से चित्रित नहीं करती है। सर्दियों में, खुले बर्फीले क्षेत्रों और बर्फ से ढके जंगलों के बीच अल्बेडो का अंतर 15 से 30% तक होता है। बर्फ रहित अवधि में, हरी घास का एल्बीडो जंगल के एल्बीडो से थोड़ा भिन्न होता है; इसलिए, बड़े वन क्षेत्रों वाले क्षेत्रों में भी, खुले क्षेत्रों (मौसम विज्ञान स्थलों) के अवशोषित विकिरण और वास्तविक अंतर्निहित सतह के बीच का अंतर अवशोषित विकिरण की मासिक राशि की गणना में मुख्य त्रुटि। सामान्य तौर पर, वर्ष के दौरान पृथ्वी की सतह आने वाले कुल विकिरण का 50% (आर्कटिक में) से 80% (दक्षिणी क्षेत्रों में) अवशोषित करती है। अवशोषित विकिरण की अधिकांश वार्षिक मात्रा अप्रैल से सितंबर की अवधि में आती है। उत्तरी क्षेत्रों में, यह वार्षिक राशि का 90-95%, दक्षिणी क्षेत्रों में 70-80% छोड़ देता है।

सौर विकिरण के अवशोषण के परिणामस्वरूप गर्म होने वाली पृथ्वी की सतह, वायुमंडल में निर्देशित अपने स्वयं के विकिरण का स्रोत बन जाती है। बदले में, पृथ्वी की सतह के साथ अशांत गर्मी विनिमय के कारण गर्म होने वाला वातावरण भी पृथ्वी की सतह (वायुमंडलीय प्रतिविकिरण) की ओर निर्देशित थर्मल विकिरण का उत्सर्जन करता है। पृथ्वी की सतह के स्व-विकिरण और पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित वायुमंडल के प्रति-विकिरण के भाग के बीच के अंतर को प्रभावी विकिरण कहा जाता है। प्रभावी विकिरण की वार्षिक राशि का वितरण अक्षांशीय के करीब है; उत्तर से दक्षिण की ओर वृद्धि 800-1800 MJ/km2 की सीमा में होती है।

इसके मुख्य घटकों को प्रभावित करने वाले कारकों के प्रभाव में विकिरण संतुलन बदलता है। रात में, विकिरण संतुलन के मूल्य, केवल प्रभावी विकिरण द्वारा निर्धारित, अंतर्निहित सतह के तापमान, बादल और वायुमंडलीय स्तरीकरण पर निर्भर करते हैं। दिन के दौरान, विकिरण संतुलन का मुख्य घटक - कुल विकिरण - सूर्य की ऊंचाई, बादल और अंतर्निहित सतह के अल्बेडो पर निर्भर करता है।

रात में, विकिरण संतुलन में नकारात्मक मान होते हैं। नकारात्मक से सकारात्मक मूल्यों में संक्रमण सूर्योदय के 1 घंटे बाद होता है और सकारात्मक से नकारात्मक मूल्यों में रिवर्स संक्रमण सूर्यास्त से 1 घंटे 30 मिनट पहले होता है। उत्तर में सर्दियों के महीनों में, दिन के दौरान एक नकारात्मक विकिरण संतुलन देखा जाता है। वार्षिक पाठ्यक्रम में, विकिरण संतुलन के संकेत में परिवर्तन स्थिर बर्फ के आवरण के गठन और विनाश की तारीखों से जुड़ा होता है। द्वीप ध्रुवीय स्टेशनों (75-77 डिग्री उत्तर तक) पर, नकारात्मक विकिरण संतुलन 7-8 महीनों के लिए और समशीतोष्ण अक्षांशों पर 3-4 महीनों के लिए देखा जाता है। (नवंबर से फरवरी तक), दक्षिण में (45-46 डिग्री एन तक) - 1-2 महीनों के भीतर। (दिसंबर-जनवरी), और आगे दक्षिण में, विकिरण संतुलन पूरे वर्ष सकारात्मक रहता है।

पृथ्वी की सतह (मौसम विज्ञान स्थलों) के खुले क्षेत्रों का विकिरण संतुलन मानव निवास और आर्थिक गतिविधि के स्थानों की स्थितियों को सबसे अधिक बारीकी से दर्शाता है, लेकिन यह वास्तविक सतह (उदाहरण के लिए, वन) के विकिरण संतुलन से भिन्न होता है। इस प्रकार, शंकुधारी वनों का विकिरण संतुलन खुले क्षेत्र की तुलना में 50-60% अधिक है। पर्णपाती जंगलों के लिए, ये अंतर छोटे होते हैं। वन-स्टेप, स्टेप्स और अन्य गैर-वन सतहें मौसम संबंधी स्थलों के लिए उनकी परावर्तनशीलता के करीब हैं, इसलिए अनाज फसलों के खेतों के विकिरण संतुलन का आकलन करने के लिए एक्टिनोमेट्रिक टिप्पणियों के डेटा का उपयोग किया जा सकता है।

सर्दियों के महीनों में (अधिकांश रूस के लिए, यह नवंबर से फरवरी की अवधि है), विकिरण संतुलन में नकारात्मक मूल्य होते हैं और क्षेत्र पर इसका वितरण अक्षांश से बहुत अलग होता है। जनवरी में, ज़ोनिंग का उल्लंघन समशीतोष्ण अक्षांशों में दो विशाल क्षेत्रों की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है, जो कि विकिरण संतुलन के नकारात्मक मूल्यों में मामूली कमी की विशेषता है। उनमें से एक रूस के यूरोपीय भाग के उत्तर-पश्चिम में स्थित है, जहां आर्द्र वायु द्रव्यमान के पश्चिमी परिवहन के प्रभाव में विकिरण संतुलन में वृद्धि बड़े बादलों से जुड़ी है। दूसरा क्षेत्र पूर्वी साइबेरिया में स्थित है, जहां विकिरण संतुलन में वृद्धि सर्दियों के महीनों में एंटीसाइक्लोनिक परिसंचरण की प्रबलता से जुड़ी होती है, जो व्युत्क्रम के गठन में योगदान करती है।

जनवरी और दिसंबर में शून्य विकिरण संतुलन की सीमा 45-46°N के अक्षांश पर गुजरती है। क्रास्नोडार क्षेत्र में। नवंबर और फरवरी में, रूस के यूरोपीय भाग में, शून्य आइसोलिन 50°N तक बढ़ जाता है। , और एशियाई भाग में यह प्रिमोर्स्की क्राय के दक्षिण में चलता है।

सर्दियों से गर्मियों में संक्रमण के मौसम में मार्च, अप्रैल और मई शामिल हैं। इन महीनों में क्षेत्र पर विकिरण संतुलन का वितरण मुख्य रूप से अंतर्निहित सतह (अल्बेडो) के गुणों से निर्धारित होता है। मार्च में, 60°N के उत्तर में। विकिरण संतुलन अभी भी नकारात्मक बना हुआ है, और अप्रैल में नकारात्मक संतुलन मान केवल उत्तरी समुद्र के तट पर ही रहता है। मई में, पूरे क्षेत्र में विकिरण संतुलन का सकारात्मक संकेत होता है, इसके मूल्यों में अप्रैल की तुलना में तेजी से वृद्धि होती है। सुदूर उत्तर में, शून्य मान से 80 MJ/m2 तक और समशीतोष्ण अक्षांशों में 100–120 से 280–320 MJ/m2 तक की वृद्धि हुई है। अप्रैल और मई दोनों में, विकिरण संतुलन में सामान्य वृद्धि के साथ, 55-62°N बेल्ट में एक महत्वपूर्ण ढाल (लगभग 20 MJ/m2 प्रति 1° अक्षांश) देखी गई है। (अप्रैल) और पेटी में 65-73°N. (मई)। यह बर्फ के आवरण के पिघलने के अलग-अलग समय के कारण अंतर्निहित सतह के एल्बिडो में बड़े अंतर के कारण है। जैसा कि सर्दियों से वसंत तक, दैनिक भिन्नता के प्रस्तुत रेखांकन से देखा जा सकता है, दिन में विकिरण संतुलन की तीव्रता तेजी से बढ़ जाती है।

गर्मियों के महीनों में, पूरे रूस के क्षेत्र में विकिरण संतुलन में परिवर्तन उत्तर से दक्षिण तक इसकी वृद्धि की विशेषता है। जून में, न्यूनतम मासिक शेष मान (240 MJ/m2 से कम) रूस के यूरोपीय भाग के पूर्व के उत्तरी तटीय क्षेत्रों और पश्चिमी साइबेरिया में देखे जाते हैं। दक्षिण की ओर बढ़ते समय, विकिरण संतुलन में तेज वृद्धि देखी जाती है।

शरद ऋतु में, वसंत के महीनों के विपरीत, पूरे क्षेत्र में संतुलन में परिवर्तन समान रूप से होता है और सितंबर और अक्टूबर में इसका वितरण अक्षांश के करीब होता है। सितंबर में, हालांकि विकिरण संतुलन सकारात्मक है, गर्मी के महीनों की तुलना में इसके पूर्ण मूल्यों में तेजी से कमी आई है। यह विशेष रूप से उत्तर में स्पष्ट है, जहां इस महीने में शेष राशि का मूल्य 40 एमजे/एम 2 है, जो अगस्त की तुलना में चार गुना कम है। अक्टूबर में, 60-डिग्री समानांतर के साथ, उत्तरी क्षेत्रों के बीच एक नकारात्मक विकिरण संतुलन और एक सकारात्मक के साथ एक सीमा होती है। प्रिमोर्स्की क्राय के दक्षिण में 120 MJ/m 2 के उच्चतम मान देखे गए हैं।

नवंबर में, रूस के लगभग पूरे क्षेत्र में विकिरण संतुलन नकारात्मक है, केवल 50 ° N के दक्षिण में। यह छोटे सकारात्मक मूल्य रखता है। पिछले महीनों के विपरीत, वितरण की अक्षांशीय प्रकृति का उल्लंघन परिसंचरण प्रक्रियाओं की ख़ासियत और अंतर्निहित सतह की प्रकृति के कारण होता है। विकिरण संतुलन में वृद्धि उत्तर से दक्षिण की ओर नहीं, बल्कि उत्तर-पूर्व से दक्षिण-पश्चिम की ओर होती है।

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सूर्य कणिका और विद्युत चुम्बकीय विकिरण का स्रोत है। कॉर्पसकुलर विकिरण 90 किमी से नीचे के वातावरण में प्रवेश नहीं करता है, जबकि विद्युत चुम्बकीय विकिरण पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है। मौसम विज्ञान में इसे सौर विकिरण या केवल विकिरण कहा जाता है। यह सूर्य की कुल ऊर्जा का दो अरबवां हिस्सा है और सूर्य से पृथ्वी तक 8.3 मिनट में यात्रा करता है। सौर विकिरण वायुमंडल में और पृथ्वी की सतह पर होने वाली लगभग सभी प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का स्रोत है। यह ज्यादातर शॉर्टवेव है और इसमें ~ 9% अदृश्य पराबैंगनी विकिरण, ~ 47% दृश्य प्रकाश विकिरण और ~ 44% अदृश्य अवरक्त विकिरण शामिल हैं। चूंकि लगभग आधा सौर विकिरण दृश्यमान प्रकाश है। सूर्य न केवल गर्मी के स्रोत के रूप में कार्य करता है, बल्कि प्रकाश भी - पृथ्वी पर जीवन के लिए एक आवश्यक शर्त भी है।

सौर डिस्क से सीधे पृथ्वी पर आने वाले विकिरण को प्रत्यक्ष सौर विकिरण कहा जाता है। इस तथ्य के कारण कि सूर्य से पृथ्वी की दूरी बड़ी है, और पृथ्वी छोटी है, इसकी किसी भी सतह पर समानांतर किरणों की किरण के रूप में विकिरण पड़ता है।

सौर विकिरण में प्रति इकाई क्षेत्र प्रति इकाई समय में एक निश्चित प्रवाह घनत्व होता है। विकिरण की तीव्रता के मापन की इकाई ऊर्जा की मात्रा (जूल या कैलोरी में) है जो सूर्य की किरणों के लंबवत गिरने पर प्रति मिनट सतह का 1 सेमी 2 प्राप्त करती है। वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर, पृथ्वी से सूर्य की औसत दूरी पर, यह 8.3 J/cm "प्रति मिनट, या 1.98 cal/cm 2 प्रति मिनट है। इस मान को एक अंतरराष्ट्रीय मानक के रूप में स्वीकार किया जाता है और इसे कहा जाता है सौर स्थिरांक (एस 0)। वर्ष के दौरान इसकी आवधिक उतार-चढ़ाव नगण्य (± 3.3%) हैं और पृथ्वी से सूर्य की दूरी में बदलाव के कारण हैं। गैर-आवधिक उतार-चढ़ाव सूर्य की विभिन्न उत्सर्जन के कारण होते हैं। वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर स्थित जलवायु को विकिरण या सौर कहा जाता है। इसकी गणना सैद्धांतिक रूप से क्षैतिज सतह पर सौर किरणों के झुकाव के कोण के आधार पर की जाती है।

सामान्य शब्दों में, सौर जलवायु पृथ्वी की सतह पर परिलक्षित होती है। इसी समय, पृथ्वी पर वास्तविक विकिरण और तापमान विभिन्न स्थलीय कारकों के कारण सौर जलवायु से काफी भिन्न होते हैं। मुख्य एक प्रतिबिंब, अवशोषण और बिखरने के साथ-साथ पृथ्वी की सतह से विकिरण के प्रतिबिंब के परिणामस्वरूप वातावरण में विकिरण का क्षीणन है।

वायुमंडल के शीर्ष पर सभी विकिरण प्रत्यक्ष विकिरण के रूप में आते हैं। S. P. Khromov और M. A. Petrosyants के अनुसार, इसका 21% बादलों और हवा से वापस बाहरी अंतरिक्ष में परावर्तित होता है। शेष विकिरण वायुमंडल में प्रवेश करता है, जहां प्रत्यक्ष विकिरण आंशिक रूप से अवशोषित और बिखरा हुआ होता है। शेष प्रत्यक्ष विकिरण (24%) पृथ्वी की सतह तक पहुँचता है, लेकिन कमजोर हो जाता है। वायुमंडल में इसके कमजोर होने के पैटर्न को Bouguer के नियम द्वारा व्यक्त किया गया है:

एस \u003d एस 0 * पी एम (जे, या कैल / सेमी 2, प्रति मिनट),

जहां एस प्रत्यक्ष सौर विकिरण की मात्रा है जो पृथ्वी की सतह तक पहुंच गई है, प्रति इकाई क्षेत्र (सेमी 2) सूर्य की किरणों के लंबवत स्थित है, एस 0 सौर स्थिरांक है, पी एकता के अंशों में पारदर्शिता गुणांक है, यह दर्शाता है कि कौन सा हिस्सा है पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाले विकिरण का m वायुमंडल में किरणपुंज की पथ लंबाई है।

वास्तव में, सूर्य की किरणें पृथ्वी की सतह पर और वायुमंडल के किसी अन्य स्तर पर 90° से कम के कोण पर पड़ती हैं। एक क्षैतिज सतह पर प्रत्यक्ष सौर विकिरण के प्रवाह को सूर्यातप (एस 1) कहा जाता है। इसकी गणना सूत्र S 1 \u003d S * sin h ☼ (J, या cal / cm 2, प्रति मिनट) द्वारा की जाती है, जहाँ h सूर्य की ऊँचाई है। स्वाभाविक रूप से, सूर्य की किरणों के लंबवत स्थित प्रति इकाई क्षेत्र की तुलना में क्षैतिज सतह की प्रति इकाई ऊर्जा कम होती है (चित्र 22)।

वायुमंडल लगभग 23% अवशोषित करता है और वायुमंडल में प्रवेश करने वाले प्रत्यक्ष सौर विकिरण का लगभग 32% नष्ट कर देता है, और 26% बिखरा हुआ विकिरण तब पृथ्वी की सतह पर आता है, और 6% अंतरिक्ष में चला जाता है।

सौर विकिरण न केवल मात्रात्मक बल्कि वातावरण में गुणात्मक परिवर्तन भी करता है, क्योंकि वायु गैसें और एरोसोल सौर किरणों को चुनिंदा रूप से अवशोषित और बिखेरते हैं। विकिरण के मुख्य अवशोषक जल वाष्प, बादल और एरोसोल, साथ ही ओजोन हैं, जो पराबैंगनी विकिरण को दृढ़ता से अवशोषित करते हैं। विभिन्न गैसों और एरोसोल के अणु विकिरण के प्रकीर्णन में भाग लेते हैं। प्रकीर्णन मूल दिशा से सभी दिशाओं में प्रकाश किरणों का विचलन है, जिससे बिखरा हुआ विकिरण सौर डिस्क से नहीं, बल्कि पूरे आकाश से पृथ्वी की सतह पर आता है। प्रकीर्णन तरंगदैर्घ्य पर निर्भर करता है: रेले के नियम के अनुसार, तरंगदैर्घ्य जितना छोटा होगा, प्रकीर्णन उतना ही तीव्र होगा। इसलिए, पराबैंगनी किरणें सबसे अधिक बिखरी हुई हैं, और दृश्यमान किरणें, बैंगनी और नीली। इसलिए हवा का नीला रंग और, तदनुसार, साफ मौसम में आकाश। दूसरी ओर, प्रत्यक्ष विकिरण ज्यादातर पीले रंग का होता है, इसलिए सौर डिस्क पीले रंग की दिखाई देती है। सूर्योदय और सूर्यास्त के समय जब वायुमंडल में किरणपुंज का मार्ग लंबा होता है और प्रकीर्णन अधिक होता है, तब केवल लाल किरणें ही सतह पर पहुंचती हैं, जिससे सूर्य लाल दिखाई देता है। बिखरे हुए विकिरण के कारण दिन में बादल के मौसम में और साफ मौसम में छाया में प्रकाश होता है, गोधूलि और सफेद रात की घटना इसके साथ जुड़ी हुई है। चंद्रमा पर, जहां कोई वायुमंडल नहीं है और, तदनुसार, बिखरी हुई विकिरण, छाया में गिरने वाली वस्तुएं पूरी तरह से अदृश्य हो जाती हैं।

ऊंचाई के साथ, हवा का घनत्व कम हो जाता है और, तदनुसार, बिखरने वाले कणों की संख्या, आकाश का रंग गहरा हो जाता है, पहले गहरे नीले रंग में बदल जाता है, फिर नीले-बैंगनी में, जो पहाड़ों में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है और हवा में परिलक्षित होता है। एन रोरिक के हिमालयी परिदृश्य। समताप मंडल में हवा का रंग काला और बैंगनी होता है। अंतरिक्ष यात्री इस बात की गवाही देते हैं कि 300 किमी की ऊंचाई पर आकाश का रंग काला होता है।

वायुमंडल में बड़े एरोसोल, बूंदों और क्रिस्टल की उपस्थिति में, अब प्रकीर्णन नहीं होता है, लेकिन विसरित परावर्तन होता है, और चूंकि विसरित परावर्तित विकिरण सफेद प्रकाश होता है, आकाश का रंग सफेद हो जाता है।

प्रत्यक्ष और विसरित सौर विकिरण का एक निश्चित दैनिक और वार्षिक पाठ्यक्रम होता है, जो मुख्य रूप से क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई, हवा की पारदर्शिता और बादलों पर निर्भर करता है।

चावल। 22. सतह AB पर सौर विकिरण का प्रवाह, किरणों के लंबवत और क्षैतिज सतह AC पर (S. P. Khromov के अनुसार)

दिन के दौरान सूर्योदय से दोपहर तक प्रत्यक्ष विकिरण का प्रवाह बढ़ता है और फिर सूर्यास्त तक कम हो जाता है क्योंकि सूर्य की ऊंचाई और वायुमंडल में किरण के पथ में परिवर्तन होता है। हालांकि, चूंकि हवा और धूल में जल वाष्प में वृद्धि के कारण दोपहर के आसपास वातावरण की पारदर्शिता कम हो जाती है, और संवहनी बादल बढ़ जाते हैं, अधिकतम विकिरण मान दोपहर से पहले के घंटों में स्थानांतरित हो जाते हैं। यह पैटर्न पूरे वर्ष भूमध्यरेखीय-उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में और गर्मियों में समशीतोष्ण अक्षांशों में निहित है। सर्दियों में, समशीतोष्ण अक्षांशों में, दोपहर के समय अधिकतम विकिरण होता है।

प्रत्यक्ष विकिरण के औसत मासिक मूल्यों की वार्षिक भिन्नता अक्षांश पर निर्भर करती है। भूमध्य रेखा पर, प्रत्यक्ष विकिरण के वार्षिक पाठ्यक्रम में एक दोहरी लहर का रूप होता है: वसंत और शरद ऋतु विषुव की अवधि के दौरान मैक्सिमा, गर्मियों और सर्दियों के संक्रांति की अवधि के दौरान मिनिमा। समशीतोष्ण अक्षांशों में, प्रत्यक्ष विकिरण के अधिकतम मूल्य वसंत (उत्तरी गोलार्ध में अप्रैल) में होते हैं, और गर्मियों के महीनों में नहीं, क्योंकि इस समय हवा जल वाष्प और धूल की कम सामग्री के कारण अधिक पारदर्शी होती है, साथ ही हल्का बादल छाए रहेंगे। न्यूनतम विकिरण दिसंबर में मनाया जाता है, जब सूर्य अपने सबसे कम होता है, दिन के उजाले कम होते हैं, और यह वर्ष का सबसे अधिक बादल वाला महीना होता है।

बिखरे हुए विकिरण का दैनिक और वार्षिक पाठ्यक्रम क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई और दिन की लंबाई के साथ-साथ वातावरण की पारदर्शिता में परिवर्तन से निर्धारित होता है। दिन के दौरान अधिकतम बिखरे हुए विकिरण दिन के दौरान पूरे विकिरण में वृद्धि के साथ देखे जाते हैं, हालांकि सुबह और शाम के घंटों में इसका हिस्सा प्रत्यक्ष विकिरण से अधिक होता है, और दिन के दौरान, इसके विपरीत, प्रत्यक्ष विकिरण प्रबल होता है फैलाना विकिरण। भूमध्य रेखा पर बिखरे हुए विकिरण का वार्षिक पाठ्यक्रम आम तौर पर एक सीधी रेखा के पाठ्यक्रम को दोहराता है। अन्य अक्षांशों में, यह सर्दियों की तुलना में गर्मियों में अधिक होता है, गर्मियों में सौर विकिरण के कुल प्रवाह में वृद्धि के कारण।

प्रत्यक्ष और बिखरे हुए विकिरण के बीच का अनुपात सूर्य की ऊंचाई, वातावरण की पारदर्शिता और बादल के आधार पर भिन्न होता है।

अलग-अलग अक्षांशों पर प्रत्यक्ष और बिखरे हुए विकिरण के अनुपात समान नहीं होते हैं। ध्रुवीय और उपध्रुवीय क्षेत्रों में, विसरित विकिरण कुल विकिरण प्रवाह का 70% बनाता है। इसका मूल्य, सूर्य की निम्न स्थिति और बादल के अलावा, बर्फ की सतह से सौर विकिरण के कई प्रतिबिंबों से भी प्रभावित होता है। समशीतोष्ण अक्षांशों से शुरू होकर लगभग भूमध्य रेखा तक, प्रकीर्ण विकिरण पर प्रत्यक्ष विकिरण प्रबल होता है। इसका पूर्ण और सापेक्ष महत्व अंतर्देशीय उष्णकटिबंधीय रेगिस्तान (सहारा, अरब) में विशेष रूप से महान है, जो न्यूनतम बादल और स्पष्ट शुष्क हवा की विशेषता है। भूमध्य रेखा के साथ, हवा की उच्च आर्द्रता और सौर विकिरण को अच्छी तरह से बिखेरने वाले क्यूम्यलस बादलों की उपस्थिति के कारण बिखरा हुआ विकिरण फिर से सीधी रेखा पर हावी हो जाता है।

समुद्र तल से किसी स्थान की ऊंचाई में वृद्धि के साथ, प्रत्यक्ष विकिरण के निरपेक्ष और सापेक्ष मूल्यों में काफी वृद्धि होती है और विसरित विकिरण कम हो जाता है, क्योंकि वायुमंडल की परत पतली हो जाती है। 50-60 किमी की ऊंचाई पर, प्रत्यक्ष विकिरण प्रवाह सौर स्थिरांक तक पहुंचता है।

पृथ्वी की सतह पर आने वाले सभी सौर विकिरण - प्रत्यक्ष और विसरित, कुल विकिरण कहलाते हैं:

क्यू = एस * पाप एच ☼ + डी,

जहां क्यू कुल विकिरण है, एस प्रत्यक्ष है, डी फैलाना है, एच क्षितिज के ऊपर सूर्य की ऊंचाई है। कुल विकिरण वायुमंडल की ऊपरी सीमा पर पहुंचने वाले सौर विकिरण का लगभग 50% है।

बादल रहित आकाश के साथ, कुल विकिरण महत्वपूर्ण होता है और इसकी दैनिक भिन्नता दोपहर के आसपास अधिकतम होती है और गर्मियों में अधिकतम के साथ वार्षिक भिन्नता होती है। बादल छाए रहने से विकिरण कम हो जाता है, इसलिए गर्मियों में इसका आगमन दोपहर के समय की अपेक्षा औसतन अधिक होता है। इसी कारण से, यह वर्ष की पहली छमाही में दूसरी की तुलना में बड़ा है।

पृथ्वी की सतह पर कुल विकिरण के वितरण में कई नियमितताएँ देखी जाती हैं।

चावल। 23. कुल सौर विकिरण की वार्षिक राशि (एमजे / (एम 2 वर्ष))

मुख्य पैटर्न यह है कि कुल विकिरण को ज़ोनली वितरित किया जाता है, जो भूमध्यरेखीय-उष्णकटिबंधीय अक्षांशों से ध्रुवों तक सूर्य की किरणों की घटनाओं के कोण में कमी के अनुसार घटता है (चित्र 23)। आंचलिक वितरण से विचलन को विभिन्न बादलों और वातावरण की पारदर्शिता द्वारा समझाया गया है। उच्चतम वार्षिक कुल विकिरण मूल्य 7200-7500 MJ/m2 प्रति वर्ष (लगभग 200 kcal/cm2 प्रति वर्ष) उष्णकटिबंधीय अक्षांशों में होते हैं, जहां थोड़ा बादल और कम हवा की आर्द्रता होती है। अंतर्देशीय उष्णकटिबंधीय रेगिस्तानों (सहारा, अरब) में, जहां प्रत्यक्ष विकिरण की प्रचुरता है और लगभग कोई बादल नहीं है, कुल सौर विकिरण प्रति वर्ष 8000 MJ/m 2 (प्रति वर्ष 220 kcal/cm 2 तक) से अधिक तक पहुंच जाता है। . भूमध्य रेखा के पास, महत्वपूर्ण बादल, उच्च आर्द्रता और कम वायु पारदर्शिता के कारण कुल विकिरण घटकर 5600-6500 MJ/m प्रति वर्ष (140-160 kcal/cm2 प्रति वर्ष) हो जाता है। समशीतोष्ण अक्षांशों में, कुल विकिरण 5000 - 3500 MJ / m 2 प्रति वर्ष (= 120 - 80 kcal / cm 2 प्रति वर्ष) है, ध्रुवीय क्षेत्रों में - 2500 MJ / m प्रति वर्ष (= 60 kcal / cm 2 प्रति वर्ष) ) इसके अलावा, अंटार्कटिका में यह आर्कटिक की तुलना में 1.5 - 2 गुना अधिक है, मुख्य रूप से मुख्य भूमि की अधिक पूर्ण ऊंचाई (3 किमी से अधिक) और इसलिए हवा का कम घनत्व, इसकी सूखापन और पारदर्शिता, साथ ही बादल मौसम के कारण। . कुल विकिरण की क्षेत्रीयता महाद्वीपों की तुलना में महासागरों पर बेहतर ढंग से व्यक्त की जाती है।

कुल विकिरण का दूसरा महत्वपूर्ण पैटर्न यह है कि महाद्वीपों पर कम (15 - 30%) बादलों के कारण महाद्वीपों को महासागरों की तुलना में अधिक प्राप्त होता है। एकमात्र अपवाद भूमध्यरेखीय अक्षांश हैं, क्योंकि दिन के दौरान समुद्र के ऊपर संवहनी बादल भूमि की तुलना में कम होता है।

तीसरी विशेषता यह है कि उत्तरी, अधिक महाद्वीपीय गोलार्ध में, कुल विकिरण आमतौर पर दक्षिणी महासागर की तुलना में अधिक होता है।

जून में, सौर विकिरण की सबसे बड़ी मासिक मात्रा उत्तरी गोलार्ध, विशेष रूप से अंतर्देशीय उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों द्वारा प्राप्त की जाती है। समशीतोष्ण और ध्रुवीय अक्षांशों में, विकिरण की मात्रा अक्षांशों में थोड़ी भिन्न होती है, क्योंकि किरणों की घटना के कोण में कमी की भरपाई धूप की अवधि से होती है, आर्कटिक सर्कल से परे ध्रुवीय दिन तक। दक्षिणी गोलार्ध में, अक्षांश बढ़ने के साथ, विकिरण तेजी से कम हो जाता है और अंटार्कटिक सर्कल से परे शून्य हो जाता है।

दिसंबर में, दक्षिणी गोलार्ध को उत्तरी की तुलना में अधिक विकिरण प्राप्त होता है। इस समय, सौर ताप की सबसे बड़ी मासिक मात्रा ऑस्ट्रेलिया और कालाहारी के रेगिस्तानों पर पड़ती है; आगे समशीतोष्ण अक्षांशों में, विकिरण धीरे-धीरे कम हो जाता है, लेकिन अंटार्कटिका में यह फिर से बढ़ जाता है और उष्ण कटिबंध में समान मूल्यों तक पहुँच जाता है। उत्तरी गोलार्ध में, बढ़ते अक्षांश के साथ, यह तेजी से घटता है और आर्कटिक सर्कल से परे अनुपस्थित है।

सामान्य तौर पर, कुल विकिरण का सबसे बड़ा वार्षिक आयाम ध्रुवीय हलकों से परे मनाया जाता है, विशेष रूप से अंटार्कटिका में, सबसे छोटा - भूमध्यरेखीय क्षेत्र में।

सबसे महत्वपूर्ण स्रोत जिससे पृथ्वी की सतह और वायुमंडल को तापीय ऊर्जा प्राप्त होती है, वह सूर्य है। यह विश्व अंतरिक्ष में एक विशाल मात्रा में उज्ज्वल ऊर्जा भेजता है: थर्मल, प्रकाश, पराबैंगनी। सूर्य द्वारा उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगें 300,000 किमी/सेकंड की गति से फैलती हैं।

पृथ्वी की सतह का ताप सूर्य की किरणों के आपतन कोण पर निर्भर करता है। सूर्य की सभी किरणें एक दूसरे के समानांतर पृथ्वी की सतह से टकराती हैं, लेकिन चूंकि पृथ्वी का आकार गोलाकार है, इसलिए सूर्य की किरणें इसकी सतह के अलग-अलग हिस्सों पर अलग-अलग कोणों पर पड़ती हैं। जब सूर्य अपने चरम पर होता है, तो उसकी किरणें लंबवत पड़ती हैं और पृथ्वी अधिक गर्म होती है।

सूर्य द्वारा भेजी गई विकिरण ऊर्जा की समग्रता कहलाती है सौर विकिरण,यह आमतौर पर प्रति वर्ष प्रति सतह क्षेत्र कैलोरी में व्यक्त किया जाता है।

सौर विकिरण पृथ्वी के वायु क्षोभमंडल के तापमान शासन को निर्धारित करता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सौर विकिरण की कुल मात्रा पृथ्वी द्वारा प्राप्त ऊर्जा की मात्रा से दो अरब गुना अधिक है।

पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाले विकिरण में प्रत्यक्ष और विसरण होता है।

बादल रहित आकाश में सूर्य से सीधे सूर्य के प्रकाश के रूप में पृथ्वी पर आने वाले विकिरण को कहते हैं सीधा।यह सबसे अधिक मात्रा में ऊष्मा और प्रकाश वहन करता है। यदि हमारे ग्रह में वायुमंडल नहीं होता, तो पृथ्वी की सतह को केवल प्रत्यक्ष विकिरण प्राप्त होता।

हालांकि, वायुमंडल से गुजरते हुए, लगभग एक चौथाई सौर विकिरण गैस के अणुओं और अशुद्धियों से बिखर जाता है, सीधे रास्ते से भटक जाता है। उनमें से कुछ पृथ्वी की सतह तक पहुँचते हैं, बनाते हैं बिखरा हुआ सौर विकिरण।बिखरे हुए विकिरण के लिए धन्यवाद, प्रकाश उन स्थानों में भी प्रवेश करता है जहां प्रत्यक्ष सूर्य का प्रकाश (प्रत्यक्ष विकिरण) प्रवेश नहीं करता है। यह विकिरण दिन के उजाले का निर्माण करता है और आकाश को रंग देता है।

कुल सौर विकिरण

पृथ्वी से टकराने वाली सूर्य की सभी किरणें हैं कुल सौर विकिरणयानी, प्रत्यक्ष और विसरित विकिरण की समग्रता (चित्र 1)।

चावल। 1. प्रति वर्ष कुल सौर विकिरण

पृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण का वितरण

सौर विकिरण पृथ्वी पर असमान रूप से वितरित किया जाता है। निर्भर करता है:

1. हवा के घनत्व और आर्द्रता पर - वे जितने अधिक होते हैं, पृथ्वी की सतह को उतना ही कम विकिरण प्राप्त होता है;

2. क्षेत्र के भौगोलिक अक्षांश से - ध्रुवों से भूमध्य रेखा तक विकिरण की मात्रा बढ़ जाती है। प्रत्यक्ष सौर विकिरण की मात्रा उस पथ की लंबाई पर निर्भर करती है जो सूर्य की किरणें वायुमंडल से होकर गुजरती हैं। जब सूर्य अपने चरम पर होता है (किरणों का आपतन कोण 90° होता है), तो इसकी किरणें पृथ्वी पर सबसे कम समय में टकराती हैं और तीव्रता से अपनी ऊर्जा एक छोटे से क्षेत्र में छोड़ देती हैं। पृथ्वी पर, यह 23° N के बीच के बैंड में होता है। श्री। और 23°S श।, यानी उष्ण कटिबंध के बीच। जैसे-जैसे आप इस क्षेत्र से दक्षिण या उत्तर की ओर बढ़ते हैं, सूर्य की किरणों के मार्ग की लंबाई बढ़ती जाती है, अर्थात पृथ्वी की सतह पर उनके आपतन कोण कम होते जाते हैं। किरणें पृथ्वी पर छोटे कोण पर गिरने लगती हैं, जैसे कि ग्लाइडिंग, ध्रुवों के क्षेत्र में स्पर्शरेखा के पास पहुँचती हैं। नतीजतन, एक ही ऊर्जा प्रवाह एक बड़े क्षेत्र में वितरित किया जाता है, इसलिए परावर्तित ऊर्जा की मात्रा बढ़ जाती है। इस प्रकार भूमध्य रेखा के क्षेत्र में, जहाँ सूर्य की किरणें पृथ्वी की सतह पर 90 ° के कोण पर पड़ती हैं, पृथ्वी की सतह द्वारा प्राप्त प्रत्यक्ष सौर विकिरण की मात्रा अधिक होती है, और जैसे-जैसे आप ध्रुवों की ओर बढ़ते हैं, यह राशि है तीव्र रूप से कम किया गया। इसके अलावा, वर्ष के अलग-अलग समय पर दिन की लंबाई क्षेत्र के अक्षांश पर भी निर्भर करती है, जो पृथ्वी की सतह में प्रवेश करने वाले सौर विकिरण की मात्रा को भी निर्धारित करती है;

3. पृथ्वी की वार्षिक और दैनिक गति से - मध्य और उच्च अक्षांशों में, सौर विकिरण का प्रवाह ऋतुओं के अनुसार बहुत भिन्न होता है, जो सूर्य की दोपहर की ऊंचाई और दिन की लंबाई में परिवर्तन से जुड़ा होता है। ;

4. पृथ्वी की सतह की प्रकृति पर - सतह जितनी चमकदार होती है, उतनी ही अधिक धूप परावर्तित होती है। किसी सतह की विकिरण को परावर्तित करने की क्षमता कहलाती है albedo(अक्षांश से। सफेदी)। बर्फ विशेष रूप से दृढ़ता से (90%) विकिरण को दर्शाती है, रेत कमजोर (35%), चेरनोज़म और भी कमजोर (4%) है।

सौर विकिरण को अवशोषित करने वाली पृथ्वी की सतह (अवशोषित विकिरण),गर्म करता है और वातावरण में गर्मी विकीर्ण करता है (प्रतिबिंबित विकिरण)।वायुमंडल की निचली परतें स्थलीय विकिरण में काफी हद तक देरी करती हैं। पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित विकिरण को मिट्टी, हवा और पानी को गर्म करने पर खर्च किया जाता है।

कुल विकिरण का वह भाग जो पृथ्वी की सतह के परावर्तन और ऊष्मीय विकिरण के बाद रहता है, कहलाता है विकिरण संतुलन।पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन वर्ष के दिन और मौसम के दौरान बदलता रहता है, लेकिन ग्रीनलैंड और अंटार्कटिका के बर्फीले रेगिस्तानों के अपवाद के साथ, वर्ष के लिए औसतन हर जगह इसका सकारात्मक मूल्य होता है। विकिरण संतुलन निम्न अक्षांशों (20°N और 20°S के बीच) पर अपने अधिकतम मूल्यों तक पहुँच जाता है - 42*10 2 J/m 2 से अधिक, दोनों गोलार्द्धों में लगभग 60° के अक्षांश पर यह घटकर 8*10 2 हो जाता है - 13 * 10 2 जे / एम 2।

सूर्य की किरणें अपनी ऊर्जा का 20% तक वायुमंडल को देती हैं, जो हवा की पूरी मोटाई में वितरित होती है, और इसलिए उनके कारण होने वाली हवा का ताप अपेक्षाकृत कम होता है। सूर्य पृथ्वी की सतह को गर्म करता है, जिसके कारण ऊष्मा को वायुमंडलीय वायु में स्थानांतरित किया जाता है कंवेक्शन(अक्षांश से। कंवेक्शन- वितरण), यानी, पृथ्वी की सतह पर गर्म हवा की ऊर्ध्वाधर गति, जिसके स्थान पर ठंडी हवा उतरती है। इस तरह से वातावरण अपनी अधिकांश ऊष्मा प्राप्त करता है - औसतन, सीधे सूर्य से तीन गुना अधिक।

कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प की उपस्थिति पृथ्वी की सतह से परावर्तित ऊष्मा को मुक्त रूप से बाहरी अंतरिक्ष में नहीं जाने देती है। वो बनाते हैं ग्रीनहाउस प्रभाव,जिसके कारण पृथ्वी पर दिन के समय तापमान में गिरावट 15 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होती है। वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की अनुपस्थिति में, पृथ्वी की सतह रातोंरात 40-50 डिग्री सेल्सियस तक ठंडी हो जाएगी।

मानव आर्थिक गतिविधि के पैमाने में वृद्धि के परिणामस्वरूप - ताप विद्युत संयंत्रों में कोयले और तेल का जलना, औद्योगिक उद्यमों से उत्सर्जन, कार उत्सर्जन में वृद्धि - वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे एक की ओर जाता है ग्रीनहाउस प्रभाव में वृद्धि और वैश्विक जलवायु परिवर्तन के लिए खतरा।

सूर्य की किरणें, वायुमंडल से होकर गुजरती हैं, पृथ्वी की सतह पर गिरती हैं और इसे गर्म करती हैं, और बदले में, वातावरण को गर्मी देती हैं। यह क्षोभमंडल की विशेषता की व्याख्या करता है: ऊंचाई के साथ हवा के तापमान में कमी। लेकिन कई बार ऐसा भी होता है जब वायुमंडल की ऊपरी परतें निचली परतों की तुलना में गर्म होती हैं। ऐसी घटना को कहा जाता है तापमान उलटा(अक्षांश से। व्युत्क्रम - पलटना)।

जैसा कि ज्ञात है, विकिरण संतुलन कुल विकिरण और प्रभावी विकिरण के बीच का अंतर है। इसलिए, पहले हम प्रभावी विकिरण के कुल विकिरण के भौगोलिक वितरण पर संक्षेप में विचार करेंगे।

दुनिया भर में कुल (प्रत्यक्ष प्लस बिखरे हुए) सौर विकिरण की वार्षिक और मासिक मात्रा (राशि) का वितरण काफी आंचलिक नहीं है: मानचित्रों पर विकिरण प्रवाह के आइसोलाइन (यानी, समान मूल्यों की रेखाएं) अक्षांश मंडल के साथ मेल नहीं खाते हैं . इन विचलनों को इस तथ्य से समझाया गया है कि दुनिया भर में विकिरण का वितरण वातावरण की पारदर्शिता और बादलों से प्रभावित होता है।

उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय अक्षांशों में कुल विकिरण की वार्षिक मात्रा 59 ·10 2 MJ/m 2 से अधिक है। वे निम्न-बादल उपोष्णकटिबंधीय रेगिस्तानों में विशेष रूप से उच्च हैं, और उत्तरी अफ्रीका में वे 84 ·10 2-92 ·10 2 एमजे/एम 2 तक पहुंचते हैं। दूसरी ओर, भूमध्यरेखीय वन क्षेत्रों में उनके उच्च बादल (इंडोनेशिया पर अमेज़ॅन और कांगो (ज़ैरे) के घाटियों पर) के साथ वे 42 ·10 2 - 50 ·10 2 MJ/m 2 तक कम हो जाते हैं। दोनों गोलार्द्धों के उच्च अक्षांशों की ओर, कुल विकिरण की वार्षिक मात्रा 60° अक्षांश 25 ·10 2 - 33 ·10 2 2 पर पहुंचकर घट जाती है। लेकिन फिर वे फिर से बढ़ते हैं - उत्तरी गोलार्ध में बहुत कम, लेकिन बहुत महत्वपूर्ण रूप से बादल और बर्फीले अंटार्कटिका पर, जहां मुख्य भूमि की गहराई में वे 50 · 10 2 - 54 · 10 2 MJ/m 2 तक पहुंचते हैं, अर्थात। उष्णकटिबंधीय और अधिक भूमध्यरेखीय मूल्यों के करीब (ख्रोमोव और पेट्रोसायंट्स, 2004)। महासागरों के ऊपर, विकिरण की मात्रा भूमि की तुलना में कम होती है। एमजे / एम

रूस और पड़ोसी देशों के क्षेत्र में, कुल विकिरण की वार्षिक मात्रा 25 · 10 2 MJ/m 2 से सेवरनाया ज़म्ल्या में 67 · 10 2 MJ/m 2 तक तुरान तराई के दक्षिण में और पामीर में भिन्न होती है। उसी अक्षांश के तहत, वे यूरोपीय भाग (कम बादल के कारण) की तुलना में एशियाई भाग में बड़े होते हैं, और विशेष रूप से थोड़े बादल वाले मध्य एशिया में बड़े होते हैं। सुदूर पूर्व में, जहां गर्मियों में बहुत अधिक बादल छाए रहते हैं, वे कम हो जाते हैं।

सभी कुल विकिरण पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित नहीं होते हैं। उसका कुछ अंश परिलक्षित होता है। परावर्तन के परिणामस्वरूप, कुल विकिरण का 5 से 20% तक नष्ट हो जाता है। रेगिस्तानों में, और विशेष रूप से बर्फ और बर्फ से ढके क्षेत्रों में, परावर्तन द्वारा विकिरण का नुकसान अधिक होता है।

पृथ्वी की सतह का प्रभावी विकिरण कुल विकिरण की तुलना में अधिक समान रूप से दुनिया भर में वितरित किया जाता है। पृथ्वी की सतह के तापमान में वृद्धि के साथ, अर्थात्। निचले अक्षांशों में संक्रमण के साथ, पृथ्वी की सतह का अपना विकिरण बढ़ता है; हालाँकि, साथ ही, हवा में नमी की मात्रा और उसके उच्च तापमान के कारण वातावरण का काउंटर रेडिएशन भी बढ़ जाता है। इसलिए, अक्षांश के साथ प्रभावी विकिरण में परिवर्तन बहुत बड़े नहीं हैं।

भूमध्य रेखा के पास, उच्च आर्द्रता और बादल के साथ, भूमि और समुद्र दोनों पर, प्रभावी विकिरण लगभग 13·10 2 एमजे/एम 2 प्रति वर्ष है। महासागरों के ऊपर उच्च अक्षांशों की दिशा में, यह बढ़ता है और 60वें समानांतर के तहत लगभग 17 ·10 2 - 21 · 10 3 एमजे/एम 2 प्रति वर्ष तक पहुंचता है। भूमि पर, प्रभावी विकिरण अधिक होता है, विशेष रूप से शुष्क, बादल और गर्म उष्णकटिबंधीय रेगिस्तान में, जहां यह प्रति वर्ष 33 · 10 2 एमजे/एम 2 तक पहुंचता है।

ग्रीनलैंड और अंटार्कटिका के बर्फीले पठारों को छोड़कर, वर्ष के लिए पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन पृथ्वी पर हर जगह सकारात्मक है। इसका मतलब है कि अवशोषित विकिरण का वार्षिक प्रवाह उसी समय के प्रभावी विकिरण से अधिक है। लेकिन इसका मतलब यह बिल्कुल भी नहीं है कि पृथ्वी की सतह हर साल गर्म होती जा रही है। विकिरण पर अवशोषित विकिरण की अधिकता को पृथ्वी की सतह से हवा में तापीय चालन द्वारा और पानी के चरण परिवर्तनों के दौरान (पृथ्वी की सतह से वाष्पीकरण के दौरान और बाद में वातावरण में संघनन के दौरान) गर्मी के हस्तांतरण द्वारा संतुलित किया जाता है।

नतीजतन, पृथ्वी की सतह के लिए विकिरण की प्राप्ति और वापसी में कोई विकिरण संतुलन नहीं है, लेकिन एक थर्मल संतुलन है: विकिरण और गैर-विकिरण दोनों तरीकों से पृथ्वी की सतह पर गर्मी का प्रवाह इसकी वापसी के बराबर है। तरीके।

दोनों गोलार्द्धों में 60वें समानांतर के पास, भूमि पर वार्षिक विकिरण संतुलन 8 10 2 से 13 10 2 MJ/m 2 के बीच होता है। उच्च अक्षांशों पर यह अंटार्कटिका की मुख्य भूमि पर घटती और नकारात्मक हो जाती है: 2·10 2 से 4·10 2 MJ/m 2। यह निम्न अक्षांशों की ओर बढ़ता है: के बीच
40°N और 40 डिग्री सेल्सियस वार्षिक शेष राशि 25 ·10 2 MJ/m 2 से अधिक और 20°N के बीच है। और 20° दक्षिण - अधिक
42 10 2 एमजे/एम 2। महासागरों पर, समान अक्षांशों में भूमि की तुलना में विकिरण संतुलन अधिक होता है।
यह इस तथ्य के कारण है कि महासागरों में विकिरण भूमि की तुलना में एक बड़ी परत द्वारा अवशोषित किया जाता है, और जमीन की सतह की तुलना में समुद्र की सतह के कम तापमान के कारण प्रभावी विकिरण इतना बड़ा नहीं होता है। आंचलिक वितरण से महत्वपूर्ण विचलन रेगिस्तान में मौजूद हैं, जहां संतुलन कम है (सहारा में, उदाहरण के लिए, 25 · 10 2 एमजे/एम 2 तक) शुष्क और थोड़ी बादल हवा में उच्च प्रभावी विकिरण के कारण। संतुलन भी कम हो जाता है, लेकिन कुछ हद तक, मानसूनी जलवायु वाले क्षेत्रों में, जहां गर्म मौसम में बादल छा जाते हैं और उसी अक्षांश के तहत अन्य क्षेत्रों की तुलना में अवशोषित विकिरण कम हो जाता है।

रूस में, उत्तरी अक्षांशों में भूमि पर वार्षिक विकिरण संतुलन लगभग 4 · 10 2 MJ/m 2 है, और दक्षिण में 21 · 10 2 MJ/m 2 तक है (ख्रोमोव, पेट्रोसायंट्स, 2004)।

विषयसूची
जलवायु विज्ञान और मौसम विज्ञान
उपचारात्मक योजना
मौसम विज्ञान और जलवायु विज्ञान
वातावरण, मौसम, जलवायु
मौसम संबंधी अवलोकन
कार्ड का आवेदन
मौसम विज्ञान सेवा और विश्व मौसम विज्ञान संगठन (WMO)
जलवायु बनाने की प्रक्रिया
खगोलीय कारक
भूभौतिकीय कारक
मौसम संबंधी कारक
सौर विकिरण के बारे में
पृथ्वी का ऊष्मीय और विकिरण संतुलन
प्रत्यक्ष सौर विकिरण
वायुमंडल में और पृथ्वी की सतह पर सौर विकिरण में परिवर्तन
विकिरण बिखरने की घटना
कुल विकिरण, परावर्तित सौर विकिरण, अवशोषित विकिरण, PAR, पृथ्वी का अल्बेडो
पृथ्वी की सतह का विकिरण
प्रति-विकिरण या प्रति-विकिरण
पृथ्वी की सतह का विकिरण संतुलन
विकिरण संतुलन का भौगोलिक वितरण
वायुमंडलीय दबाव और बेरिक क्षेत्र
दबाव प्रणाली
दबाव में उतार-चढ़ाव
बेरिक ढाल के कारण वायु त्वरण
पृथ्वी के घूर्णन का विक्षेपक बल
भूस्थैतिक और ढाल वाली हवा
बेरिक पवन कानून
वातावरण में मोर्चे
वातावरण का ऊष्मीय शासन
पृथ्वी की सतह का ऊष्मीय संतुलन
मिट्टी की सतह पर तापमान की दैनिक और वार्षिक भिन्नता
वायु द्रव्यमान तापमान
वायु तापमान का वार्षिक आयाम
महाद्वीपीय जलवायु
मेघ आवरण और वर्षा
वाष्पीकरण और संतृप्ति
नमी
वायु आर्द्रता का भौगोलिक वितरण
वायुमंडलीय संघनन
बादलों
अंतर्राष्ट्रीय क्लाउड वर्गीकरण
बादल छाए रहना, इसकी दैनिक और वार्षिक भिन्नता
बादलों से वर्षा (वर्षा वर्गीकरण)
वर्षा शासन की विशेषताएं
वर्षा का वार्षिक पाठ्यक्रम
बर्फ के आवरण का जलवायु महत्व
वायुमंडलीय रसायन
पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना
बादलों की रासायनिक संरचना
वर्षा की रासायनिक संरचना
वर्षा अम्लता
वायुमंडल का सामान्य संचलन

देश की अक्षांशीय स्थिति सतह पर पहुंचने वाले सौर विकिरण की मात्रा और इसके अंतर-वार्षिक वितरण को निर्धारित करती है। रूस 77 और 41° उत्तर के बीच स्थित है; इसका मुख्य क्षेत्र 50 और 70°N. अक्षांश के बीच स्थित है। यह मुख्य रूप से समशीतोष्ण और उपनगरीय क्षेत्रों में रूस की स्थिति का कारण है, जो वर्ष के मौसमों द्वारा सौर विकिरण की मात्रा में तेज परिवर्तन को पूर्व निर्धारित करता है। उत्तर से दक्षिण तक क्षेत्र की बड़ी सीमा इसके उत्तरी और दक्षिणी क्षेत्रों के बीच वार्षिक कुल विकिरण में महत्वपूर्ण अंतर निर्धारित करती है। फ्रांज जोसेफ लैंड और सेवरनाया ज़ेमल्या के आर्कटिक द्वीपसमूह में, वार्षिक कुल विकिरण लगभग 60 किलो कैलोरी/सेमी2 (2500 एमजे/एम2) है, और चरम दक्षिण में यह लगभग 120 किलो कैलोरी/सेमी2 (5000 एमजे/एम2) है।

महासागरों के संबंध में देश की स्थिति का बहुत महत्व है, क्योंकि बादलों का वितरण इस पर निर्भर करता है, जो प्रत्यक्ष और विसरित विकिरण के अनुपात को प्रभावित करता है और इसके माध्यम से कुल विकिरण की मात्रा, साथ ही अधिक आर्द्र की आपूर्ति समुद्री वायु। रूस, जैसा कि आप जानते हैं, समुद्र द्वारा धोया जाता है, मुख्य रूप से उत्तर और पूर्व में, जो इन अक्षांशों में प्रचलित वायु द्रव्यमान के पश्चिमी स्थानांतरण के साथ, अपेक्षाकृत संकीर्ण तटीय पट्टी के भीतर समुद्र के प्रभाव को सीमित करता है। हालांकि, गर्मियों में सुदूर पूर्व में बादलों की तेज वृद्धि सिखोट-एलिन क्षेत्र में जुलाई में सौर विकिरण को 550 mJ/m2 तक कम कर देती है, जो कोला प्रायद्वीप, यमल और तैमिर के उत्तर में कुल विकिरण के बराबर है।

पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाला सौर विकिरण जलवायु निर्माण का मुख्य ऊर्जा आधार है। यह पृथ्वी की सतह पर ऊष्मा के मुख्य प्रवाह को निर्धारित करता है। भूमध्य रेखा से जितना दूर होगा, सूर्य की किरणों का आपतन कोण जितना छोटा होगा, सौर विकिरण की तीव्रता उतनी ही कम होगी। आर्कटिक बेसिन के पश्चिमी क्षेत्रों में बड़े बादलों के कारण, जो प्रत्यक्ष सौर विकिरण में देरी करता है, सबसे कम वार्षिक कुल विकिरण आर्कटिक के इस हिस्से के ध्रुवीय द्वीपों और कोला प्रायद्वीप (लगभग 2500 एमजे) पर वरांगर फोजर्ड क्षेत्र के लिए विशिष्ट है। /एम2)। दक्षिण में, कुल विकिरण बढ़ जाता है, तमन प्रायद्वीप पर और सुदूर पूर्व में खानका झील के क्षेत्र में अधिकतम (5000 mJ / m2 से अधिक) तक पहुंच जाता है। इस प्रकार, वार्षिक कुल विकिरण उत्तरी सीमाओं से दक्षिणी सीमा तक दोगुना हो जाता है।

कुल विकिरण विकिरण संतुलन का आने वाला हिस्सा है: आर = क्यू (1 - ए) - जे। बाहर जाने वाला हिस्सा विकिरण (क्यू · ए) और प्रभावी विकिरण (जे) परावर्तित होता है। परावर्तित विकिरण अंतर्निहित सतह के अलबीडो पर निर्भर करता है, और इसलिए क्षेत्र से क्षेत्र और मौसमों में भिन्न होता है। बादलों के घटने के साथ प्रभावी विकिरण बढ़ता है, इसलिए अंतर्देशीय समुद्र के तटों से। इसके अलावा, प्रभावी विकिरण हवा के तापमान और सक्रिय सतह के तापमान पर निर्भर करता है। सामान्य तौर पर, प्रभावी विकिरण उत्तर से दक्षिण की ओर बढ़ता है।

सबसे उत्तरी द्वीपों में विकिरण संतुलन ऋणात्मक है; मुख्य भूमि में, यह तैमिर के चरम उत्तर में 400 एमजे / एम 2 से सुदूर पूर्व के चरम दक्षिण में 2000 एमजे / एम 2 तक, वोल्गा और पूर्वी सिस्कोकेशिया की निचली पहुंच में भिन्न होता है। पश्चिमी सिस्कोकेशिया में विकिरण संतुलन अपने अधिकतम मूल्य (2100 mJ/m2) तक पहुँच जाता है। विकिरण संतुलन प्रकृति में होने वाली विविध प्रक्रियाओं पर खर्च होने वाली गर्मी की मात्रा को निर्धारित करता है। नतीजतन, रूस के उत्तरी महाद्वीपीय बाहरी इलाके के पास, प्राकृतिक प्रक्रियाएं, और सबसे ऊपर, जलवायु निर्माण, इसके दक्षिणी बाहरी इलाके की तुलना में पांच गुना कम गर्मी का उपभोग करते हैं।