ნათელი სანათიგვწვავს ცხელი სხივებით და გვაფიქრებინებს რადიაციის მნიშვნელობაზე ჩვენს ცხოვრებაში, მის სარგებელსა და ზიანს. რა არის მზის გამოსხივება? გაკვეთილი სკოლის ფიზიკამოგვიწოდებს დავიწყოთ კონცეფციით ელექტრომაგნიტური რადიაციაზოგადად. ეს ტერმინი ეხება მატერიის სხვა ფორმას - მატერიისგან განსხვავებულს. ეს ასევე მოიცავს ხილული სინათლე, და სპექტრი, რომელიც არ აღიქმება თვალით. ანუ რენტგენი, გამა სხივები, ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი.

ელექტრომაგნიტური ტალღები

გამოსხივების წყარო-ემიტერის თანდასწრებით, მისი ელექტრომაგნიტური ტალღები ყველა მიმართულებით ვრცელდება სინათლის სიჩქარით. ამ ტალღებს, ისევე როგორც ნებისმიერ სხვა, აქვს გარკვეული მახასიათებლები. მათ შორისაა რხევის სიხშირე და ტალღის სიგრძე. რადიაციის გამოსხივების თვისება აქვს ნებისმიერ სხეულს, რომლის ტემპერატურაც განსხვავდება აბსოლუტური ნული.

მზე ჩვენი პლანეტის მახლობლად რადიაციის მთავარი და ყველაზე ძლიერი წყაროა. თავის მხრივ, დედამიწა (მისი ატმოსფერო და ზედაპირი) თავად ასხივებს რადიაციას, მაგრამ სხვა დიაპაზონში. პლანეტაზე ტემპერატურულ პირობებზე ხანგრძლივი დროის განმავლობაში დაკვირვებამ წარმოშვა ჰიპოთეზა მზისგან მიღებული და კოსმოსში გაშვებული სითბოს რაოდენობის ბალანსის შესახებ.

მზის გამოსხივება: სპექტრული შემადგენლობა

აბსოლუტური უმრავლესობა (დაახლოებით 99%) მზის ენერგიასპექტრში მდგომარეობს ტალღის სიგრძის დიაპაზონში 0.1-დან 4 მკმ-მდე. დარჩენილი 1% არის უფრო გრძელი და მოკლე სხივები, მათ შორის რადიოტალღები და რენტგენი. მზის სხივური ენერგიის დაახლოებით ნახევარი მოდის იმ სპექტრზე, რომელსაც ჩვენ თვალით აღვიქვამთ, დაახლოებით 44% - ინფრაწითელი გამოსხივება, 9% - ულტრაიისფერამდე. როგორ გავიგოთ, როგორ იყოფა მზის გამოსხივება? მისი განაწილების გამოთვლა შესაძლებელია კოსმოსური თანამგზავრების კვლევის წყალობით.

არის ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ განსაკუთრებული მდგომარეობადა ასხივებს სხვადასხვა ტალღის დიაპაზონის დამატებით გამოსხივებას. მაგალითად, არის ბზინვარება დაბალი ტემპერატურააჰ, არ არის დამახასიათებელი ამ ნივთიერების მიერ სინათლის გამოსხივებისთვის. ამ ტიპისრადიაცია, რომელსაც ლუმინესცენტური ეწოდება, არ ემორჩილება თერმული გამოსხივების ჩვეულ პრინციპებს.

ლუმინესცენციის ფენომენი წარმოიქმნება ნივთიერების მიერ ენერგიის გარკვეული რაოდენობის შთანთქმისა და სხვა მდგომარეობაში გადასვლის შემდეგ (ე.წ. აღგზნებულ მდგომარეობაში), რომელიც ენერგიით უფრო მაღალია, ვიდრე ნივთიერების საკუთარ ტემპერატურაზე. ლუმინესცენცია ჩნდება საპირისპირო გადასვლის დროს - აღგზნებული მდგომარეობიდან ნაცნობ მდგომარეობამდე. ბუნებაში მას შეგვიძლია დავაკვირდეთ ღამის ცის კაშკაშა და ავრორას სახით.

ჩვენი მნათობი

ენერგია მზის სხივები- სითბოს თითქმის ერთადერთი წყარო ჩვენი პლანეტისთვის. მის საკუთარ გამოსხივებას, რომელიც მისი სიღრმიდან ზედაპირზე მოდის, აქვს ინტენსივობა, რომელიც დაახლოებით 5 ათასჯერ ნაკლებია. ამავე დროს, ხილული სინათლე ერთ-ერთია კრიტიკული ფაქტორებიპლანეტაზე სიცოცხლე მზის რადიაციის მხოლოდ მცირე ნაწილია.

მზის სხივების ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ უფრო მცირე ნაწილი- ატმოსფეროში, უფრო - დედამიწის ზედაპირზე. იქ იხარჯება წყლისა და ნიადაგის (ზედა ფენების) გაცხელებაზე, რომელიც შემდეგ სითბოს გამოსცემს ჰაერს. თბება, ატმოსფერო და დედამიწის ზედაპირი, თავის მხრივ, გამოყოფს ინფრაწითელი სხივებიკოსმოსში გაციებისას.

მზის გამოსხივება: განმარტება

რადიაცია, რომელიც მოდის ჩვენი პლანეტის ზედაპირზე პირდაპირ მზის დისკიდან, ჩვეულებრივ მოიხსენიება როგორც მზის პირდაპირი გამოსხივება. მზე მას ყველა მიმართულებით ავრცელებს. დედამიწიდან მზემდე დიდი მანძილის გათვალისწინებით, მზის პირდაპირი გამოსხივება ნებისმიერ წერტილში დედამიწის ზედაპირიშეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც პარალელური სხივების სხივი, რომლის წყარო პრაქტიკულად უსასრულობაშია. სხივების პერპენდიკულარული ფართობი მზის სინათლე, ამრიგად იღებს მის უდიდეს რაოდენობას.

რადიაციული ნაკადის სიმკვრივე (ან გამოსხივება) არის რადიაციული გამოსხივების ოდენობის საზომი კონკრეტულ ზედაპირზე. ეს არის რადიაციის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც ეცემა დროის ერთეულზე ერთეულ ფართობზე. მოზომილი მოცემული ღირებულება- ენერგეტიკული განათება - ვტ/მ 2-ში. ჩვენი დედამიწა, როგორც ყველამ იცის, ბრუნავს მზის გარშემო ელიფსოიდური ორბიტაზე. მზე ამ ელიფსის ერთ-ერთ კერაზეა. ამიტომ ყოველწლიურად გარკვეული დრო(იანვრის დასაწყისში) დედამიწა იკავებს მზესთან ყველაზე ახლოს და მეორეში (ივლისის დასაწყისში) - მისგან ყველაზე შორს. ამ შემთხვევაში, ენერგეტიკული განათების სიდიდე იცვლება უკუპროპორციით სანათებამდე მანძილის კვადრატთან მიმართებაში.

სად მიდის მზის გამოსხივება, რომელიც დედამიწამდე აღწევს? მისი ტიპები განისაზღვრება მრავალი ფაქტორით. დამოკიდებულია იმაზე გეოგრაფიული გრძედი, ტენიანობა, მოღრუბლულობა, ნაწილი იშლება ატმოსფეროში, ნაწილი შეიწოვება, მაგრამ უმეტესობა მაინც აღწევს პლანეტის ზედაპირს. ამ შემთხვევაში მცირე რაოდენობით აირეკლება, ხოლო ძირითადს შთანთქავს დედამიწის ზედაპირი, რომლის გავლენითაც თბება. გაფანტული მზის გამოსხივება ასევე ნაწილობრივ ეცემა დედამიწის ზედაპირზე, ნაწილობრივ შეიწოვება მას და ნაწილობრივ აირეკლება. დანარჩენი კოსმოსში გადადის.

როგორ ხდება განაწილება

არის მზის გამოსხივება ერთგვაროვანი? მისი ტიპები ატმოსფეროში ყველა "დაკარგვის" შემდეგ შეიძლება განსხვავდებოდეს თავისებურად. სპექტრული შემადგენლობა. ყოველივე ამის შემდეგ, სხვადასხვა სიგრძის სხივები განსხვავებულად იფანტება და შეიწოვება. საშუალოდ, მისი საწყისი რაოდენობის დაახლოებით 23% შეიწოვება ატმოსფეროში. მთლიანი ნაკადის დაახლოებით 26% გარდაიქმნება დიფუზურ გამოსხივებად, რომლის 2/3 შემდეგ მოდის დედამიწაზე. არსებითად, ეს არის განსხვავებული ტიპის გამოსხივება, ორიგინალისგან განსხვავებული. გაფანტული გამოსხივება დედამიწაზე იგზავნება არა მზის დისკით, არამედ სამოთხის სარდაფით. მას აქვს განსხვავებული სპექტრული შემადგენლობა.

შთანთქავს რადიაციას ძირითადად ოზონს - ხილული სპექტრი, და ულტრაიისფერი სხივები. ინფრაწითელი გამოსხივება შეიწოვება ნახშირორჟანგი(ნახშირორჟანგი), რომელიც, სხვათა შორის, ძალიან ცოტაა ატმოსფეროში.

რადიაციის გაფანტვა, მისი შესუსტება, ხდება სპექტრის ნებისმიერი ტალღის სიგრძისთვის. ამ პროცესში მისი ნაწილაკები ცვივა ელექტრომაგნიტური გავლენა, გადაანაწილეთ ინციდენტის ტალღის ენერგია ყველა მიმართულებით. ანუ ნაწილაკები ენერგიის წერტილოვანი წყაროების როლს ასრულებენ.

დღის სინათლე

გაფანტვის გამო მზიდან გამომავალი სინათლე ატმოსფეროს ფენებში გავლისას ფერს იცვლის. პრაქტიკული ღირებულებაგაფანტვა - დღის სინათლის შექმნით. თუ დედამიწა ატმოსფეროს მოკლებული იქნებოდა, განათება იარსებებდა მხოლოდ იმ ადგილებში, სადაც მზის პირდაპირი ან არეკლილი სხივები მოხვდება ზედაპირზე. ანუ ატმოსფერო არის დღის განმავლობაში განათების წყარო. მისი წყალობით მსუბუქია როგორც პირდაპირი სხივებისთვის მიუწვდომელ ადგილებში, ასევე როცა მზე ღრუბლების მიღმა იმალება. სწორედ გაფანტვა აძლევს ჰაერს ფერს - ჩვენ ვხედავთ ცას ლურჯს.

კიდევ რა გავლენას ახდენს მზის რადიაციაზე? სიმღვრივის ფაქტორიც არ უნდა იყოს დისკონტირებული. ყოველივე ამის შემდეგ, რადიაციის შესუსტება ხდება ორი გზით - თავად ატმოსფერო და წყლის ორთქლი, ასევე სხვადასხვა მინარევები. ზაფხულში მტვრის დონე იზრდება (ისევე როგორც წყლის ორთქლის შემცველობა ატმოსფეროში).

მთლიანი რადიაცია

Ეს ნიშნავს სულრადიაცია, რომელიც მოდის დედამიწის ზედაპირზე, როგორც პირდაპირი, ასევე დიფუზური. მოღრუბლულ ამინდში მზის მთლიანი გამოსხივება მცირდება.

ამ მიზეზით, ზაფხულში მთლიანი გამოსხივება საშუალოდ უფრო მაღალია შუადღემდე, ვიდრე მის შემდეგ. წლის პირველ ნახევარში კი - მეორეზე მეტი.

რა ემართება მთლიან რადიაციას დედამიწის ზედაპირზე? იქ მოხვედრისას ის ძირითადად შეიწოვება ნიადაგის ან წყლის ზედა ფენით და გადაიქცევა სიცხეში, ნაწილი აირეკლება. ასახვის ხარისხი დამოკიდებულია დედამიწის ზედაპირის ბუნებაზე. ინდიკატორი, რომელიც გამოხატავს პროცენტიაირეკა მზის რადიაცია მის მთლიან რაოდენობამდე, რომელიც ზედაპირზე მოდის, რომელსაც ზედაპირულ ალბედოს უწოდებენ.

დედამიწის ზედაპირის თვითგამოსხივების კონცეფცია გაგებულია, როგორც მცენარეული საფარის, თოვლის საფარის, წყლისა და ნიადაგის ზედა ფენების მიერ გამოსხივებული გრძელი ტალღის გამოსხივება. ზედაპირის რადიაციის ბალანსი არის სხვაობა მის შთანთქმასა და გამოსხივებულ რაოდენობას შორის.

ეფექტური რადიაცია

დადასტურებულია, რომ მრიცხველი გამოსხივება თითქმის ყოველთვის ნაკლებია ხმელეთის გამოსხივებაზე. ამის გამო, დედამიწის ზედაპირი ატარებს სითბოს დაკარგვა. ზედაპირის შინაგან გამოსხივებასა და ატმოსფერულ გამოსხივებას შორის განსხვავებას ეფექტური გამოსხივება ეწოდება. ეს არის რეალურად ენერგიის წმინდა დაკარგვა და, შედეგად, სითბო ღამით.

ის ასევე არსებობს დღისით. მაგრამ დღის განმავლობაში ის ნაწილობრივ კომპენსირდება ან თუნდაც იბლოკება შთანთქმის გამოსხივებით. ამიტომ, დედამიწის ზედაპირი დღისით უფრო თბილია, ვიდრე ღამით.

რადიაციის გეოგრაფიული განაწილების შესახებ

Მზის რადიაციადედამიწაზე წლის განმავლობაში არათანაბრად ნაწილდება. მის განაწილებას აქვს ზონალური ხასიათი და იზოლირებულები (შემაერთებელი წერტილები იგივე ღირებულებები) რადიაციული ნაკადი საერთოდ არ არის იდენტური გრძივი წრეების. ეს შეუსაბამობა გამოწვეულია ღრუბლიანობისა და ატმოსფეროს გამჭვირვალობის სხვადასხვა დონით სხვადასხვა სფეროებშიდედამიწის გლობუსი.

მზის ჯამურ გამოსხივებას წლის განმავლობაში ყველაზე დიდი მნიშვნელობა აქვს სუბ ტროპიკული უდაბნოებიმოღრუბლული ატმოსფეროთი. გაცილებით ნაკლებია ეკვატორული სარტყლის ტყის რაიონებში. ამის მიზეზი გაზრდილი ღრუბლიანობაა. ეს მაჩვენებელი მცირდება ორივე პოლუსის მიმართ. მაგრამ პოლუსების რეგიონში ის კვლავ იზრდება - ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ნაკლებია, თოვლიანი და ოდნავ მოღრუბლული ანტარქტიდის რეგიონში - მეტი. ოკეანეების ზედაპირზე, საშუალოდ, მზის გამოსხივება ნაკლებია, ვიდრე კონტინენტებზე.

დედამიწაზე თითქმის ყველგან, ზედაპირს აქვს დადებითი რადიაციული ბალანსი, ანუ, ამავე დროს, რადიაციის შემოდინება უფრო მეტია, ვიდრე ეფექტური გამოსხივება. გამონაკლისს წარმოადგენს ანტარქტიდისა და გრენლანდიის რეგიონები თავისი ყინულის პლატოებით.

გლობალური დათბობის წინაშე ვდგავართ?

მაგრამ ეს არ ნიშნავს დედამიწის ზედაპირის ყოველწლიურ დათბობას. შთანთქმის გამოსხივების ჭარბი კომპენსირება ხდება ზედაპირიდან ატმოსფეროში სითბოს გაჟონვით, რაც ხდება წყლის ფაზის ცვლილებისას (აორთქლება, კონდენსაცია ღრუბლების სახით).

ამრიგად, დედამიწის ზედაპირზე არ არსებობს რადიაციის წონასწორობა, როგორც ასეთი. მაგრამ არის ადგილი თერმული წონასწორობა- სითბოს შემოდინება და დაკარგვა დაბალანსებულია სხვადასხვა გზით, რადიაციის ჩათვლით.

ბარათის ბალანსის განაწილება

დედამიწის იმავე განედებში რადიაციული ბალანსი უფრო დიდია ოკეანის ზედაპირზე, ვიდრე ხმელეთზე. ეს აიხსნება იმით, რომ ოკეანეებში რადიაციის შთანთქმის ფენას დიდი სისქე აქვს, ამასთან იქ ეფექტური გამოსხივება ხმელეთთან შედარებით ზღვის ზედაპირის სიცივის გამო ნაკლებია.

მისი გავრცელების ამპლიტუდის მნიშვნელოვანი რყევები შეინიშნება უდაბნოებში. ბალანსი იქ უფრო დაბალია მშრალ ჰაერში მაღალი ეფექტური გამოსხივების და ღრუბლის დაბალი საფარის გამო. AT ნაკლები ხარისხიის იკლებს მუსონური კლიმატის ადგილებში. თბილ სეზონზე იქ ღრუბლიანობა მატულობს და მზის შთანთქმის გამოსხივება ნაკლებია, ვიდრე იმავე განედების სხვა რეგიონებში.

Რა თქმა უნდა, მთავარი ფაქტორი, რომელზედაც დამოკიდებულია მზის საშუალო წლიური გამოსხივება, არის კონკრეტული ტერიტორიის გრძედი. ულტრაიისფერი გამოსხივების ჩანაწერი "ნაწილი" მიდის ეკვატორთან ახლოს მდებარე ქვეყნებში. ეს არის ჩრდილო-აღმოსავლეთ აფრიკა, აღმოსავლეთ სანაპიროარაბეთის ნახევარკუნძული, ავსტრალიის ჩრდილოეთით და დასავლეთით, ინდონეზიის კუნძულების ნაწილი, დასავლეთი მხარესამხრეთ ამერიკის სანაპიროები.

ევროპაში, თურქეთში, ესპანეთის სამხრეთით, სიცილიაში, სარდინიაში, საბერძნეთის კუნძულებზე, საფრანგეთის სანაპიროებზე ( სამხრეთ ნაწილი), ასევე იტალიის, კვიპროსის და კრეტას რეგიონების ნაწილი.

ჩვენზე რას იტყვით?

მზის მთლიანი გამოსხივება რუსეთში, ერთი შეხედვით, მოულოდნელად ნაწილდება. ჩვენი ქვეყნის ტერიტორიაზე, უცნაურად საკმარისია, რომ ეს არ არის შავი ზღვის კურორტები, რომლებიც იკავებენ პალმას. ყველაზე დიდი დოზები მზის რადიაციამდებარეობს ჩინეთის მოსაზღვრე ტერიტორიებზე და სევერნაია ზემლია. ზოგადად, მზის რადიაცია რუსეთში არ არის განსაკუთრებით ინტენსიური, რაც სრულად აიხსნება ჩვენი ჩრდილოეთით გეოგრაფიული მდებარეობა. მინიმალური რაოდენობამზის შუქი იღებს ჩრდილო-დასავლეთი რეგიონი- პეტერბურგი მიმდებარე ტერიტორიებთან ერთად.

მზის რადიაცია რუსეთში უკრაინას ჩამოუვარდება. იქ ყველაზე მეტი ულტრაიისფერი გამოსხივება მიდის ყირიმში და დუნაის მიღმა ტერიტორიებზე, მეორე ადგილზეა კარპატები. სამხრეთ რეგიონებიუკრაინა.

ჰორიზონტალურ ზედაპირზე დაცემული მზის ჯამური გამოსხივება (იგი მოიცავს როგორც პირდაპირ, ისე გაფანტულ) მოცემულია თვეების მიხედვით სპეციალურად შექმნილ ცხრილებში სხვადასხვა ტერიტორიისთვის და იზომება MJ/m 2-ში. მაგალითად, მოსკოვში მზის რადიაციას აქვს მაჩვენებლები 31-58 ზამთრის თვეებიზაფხულში 568-615-მდე.

მზის ინსოლაციის შესახებ

ინსოლაცია, ან მზის მიერ განათებულ ზედაპირზე ჩამოვარდნილი სასარგებლო გამოსხივების რაოდენობა, მნიშვნელოვნად განსხვავდება გეოგრაფიული წერტილები. წლიური ინსოლაცია გამოითვლება ერთზე კვადრატული მეტრისმეგავატებში. მაგალითად, მოსკოვში ეს მნიშვნელობა არის 1,01, არხანგელსკში - 0,85, ასტრახანში - 1,38 მეგავატი.

მისი დადგენისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა წელიწადის დრო (ზამთარში, განათება და დღის სიგრძე უფრო დაბალია), რელიეფის ბუნება (მთებს შეუძლიათ მზე გადაკეტონ), ტერიტორიისთვის დამახასიათებელი. ამინდი- ნისლი, ხშირი წვიმა და მოღრუბლულობა. სინათლის მიმღები თვითმფრინავი შეიძლება იყოს ორიენტირებული ვერტიკალურად, ჰორიზონტალურად ან ირიბად. ინსოლაციის ოდენობა, ისევე როგორც მზის რადიაციის განაწილება რუსეთში, არის მონაცემები დაჯგუფებული ცხრილის მიხედვით ქალაქებისა და რეგიონების მიხედვით, გეოგრაფიული განედების მითითებით.

მთლიანი გამოსხივება -არის პირდაპირი (ჰორიზონტალურ ზედაპირზე) და გაფანტული გამოსხივების ჯამი:

მთლიანი გამოსხივების შემადგენლობა, ანუ თანაფარდობა პირდაპირ და დიფუზურ გამოსხივებას შორის, იცვლება მზის სიმაღლის, ატმოსფეროს გამჭვირვალობისა და ღრუბლის მიხედვით.

1. მზის ამოსვლამდე მთლიანი გამოსხივება მთლიანად შედგება, მზის დაბალ სიმაღლეზე კი ძირითადად გაფანტული რადიაციისგან.

2. რაც უფრო გამჭვირვალეა ატმოსფერო, მით უფრო მცირეა გაფანტული გამოსხივების წილი მთლიანობაში.

3. ღრუბლების ფორმის, სიმაღლისა და რაოდენობის მიხედვით, გაფანტული გამოსხივების წილი იზრდება სხვადასხვა ხარისხით. როდესაც მზე დაფარულია მკვრივი ღრუბლებით, მთლიანი გამოსხივება შედგება მხოლოდ გაფანტული რადიაციისგან. ასეთი ღრუბლებით გაფანტული გამოსხივებამხოლოდ ნაწილობრივ ანაზღაურებს სწორი ხაზის შემცირებას, ამიტომ ღრუბლების რაოდენობისა და სიმკვრივის ზრდას, საშუალოდ, თან ახლავს მთლიანი რადიაციის შემცირება. მაგრამ მცირე ან თხელი ღრუბლის საფარით, როდესაც მზე მთლიანად ღიაა ან მთლიანად არ არის დაფარული ღრუბლებით, გაფანტული გამოსხივების ზრდის გამო მთლიანი გამოსხივება შეიძლება უფრო დიდი აღმოჩნდეს, ვიდრე წმინდა ცაში.

მზის გამოსხივების ანარეკლი დედამიწის ზედაპირიდან

მთლიანი რადიაცია, რომელიც მოდის ნებისმიერ ზედაპირზე, ნაწილობრივ შეიწოვება მასში და ნაწილობრივ აირეკლება. მოცემული ზედაპირის მიერ არეკლილი მზის რადიაციის რაოდენობის თანაფარდობა შემომავალ მთლიან გამოსხივებასთან ე.წ. არეკვლაან ალბედო: A=R K /Q

სადაც რკ - ასახული რადიაციული ნაკადი. ალბედო ჩვეულებრივ გამოიხატება როგორც ერთეულის წილადი ან პროცენტი.

დედამიწის ზედაპირის ალბედო დამოკიდებულია მის თვისებებზე და მდგომარეობაზე: ფერი, ტენიანობა, უხეშობა, მცენარეული საფარის არსებობა და ბუნება. მუქი და უხეში ნიადაგები ნაკლებად ირეკლავენ, ვიდრე მსუბუქი და გლუვი. სველი ნიადაგები მშრალზე ნაკლებად ირეკლავს, რადგან ისინი უფრო მუქია. შესაბამისად, ნიადაგის ტენიანობის მატებასთან ერთად იზრდება მის მიერ შთანთქმული მთლიანი რადიაციის წილი. ეს დიდ გავლენას ახდენს, მაგალითად, სარწყავი მინდვრების თერმული რეჟიმზე.

ახლად დაცემული თოვლი ყველაზე ამრეკლავია. ზოგიერთ შემთხვევაში თოვლის ალბედო 87%-ს აღწევს, ხოლო არქტიკასა და ანტარქტიდაში 98%-საც კი. შეფუთული, გამდნარი და უფრო დაბინძურებული თოვლი გაცილებით ნაკლებს ირეკლავს. სხვადასხვა ნიადაგისა და მცენარეული საფარის ალბედო შედარებით ნაკლებად განსხვავდება.

ბუნებრივი ზედაპირების ალბედო გარკვეულწილად იცვლება დღის განმავლობაში, ყველაზე მაღალი ალბედო შეინიშნება დილით და საღამოს, ხოლო ალბედო ოდნავ მცირდება დღისით. ეს აიხსნება მთლიანი გამოსხივების სპექტრული შემადგენლობის დამოკიდებულებით მზის სიმაღლეზე და იმავე ზედაპირის არათანაბარი არეკვლით. სხვადასხვა სიგრძეტალღები. მზის დაბალ სიმაღლეზე, გაფანტული გამოსხივების წილი მთლიანი გამოსხივების შემადგენლობაში იზრდება და ეს უკანასკნელი უხეში ზედაპირიდან უფრო ძლიერად აირეკლება, ვიდრე სწორი.

წყლის ზედაპირების ალბედო საშუალოდ ნაკლებია მიწის ზედაპირის ალბედოზე. ეს აიხსნება იმით, რომ მზის სხივები გაცილებით ღრმად აღწევს მათთვის გამჭვირვალე წყლის ზედა ფენებში, ვიდრე ნიადაგში. წყალში ისინი იშლება და შეიწოვება. ამ მხრივ, წყლის ალბედოზე გავლენას ახდენს მისი სიმღვრივის ხარისხი: დაბინძურებული და მღვრიე წყლისთვის, ალბედო შესამჩნევად იზრდება შედარებით. სუფთა წყალი. ღრუბლების არეკვლა ძალიან მაღალია: საშუალოდ მათი ალბედო დაახლოებით 80-ია %.

ზედაპირის ალბედოს და მთლიანი გამოსხივების ცოდნით, შესაძლებელია განვსაზღვროთ მოცემული ზედაპირის მიერ შთანთქმული მოკლე ტალღის გამოსხივების რაოდენობა. 1-A-ს მნიშვნელობა არის მოცემული ზედაპირის მიერ მოკლე ტალღის გამოსხივების შთანთქმის კოეფიციენტი. ის გვიჩვენებს, თუ რა ნაწილს შეიწოვება მოცემულ ზედაპირზე გამოსხივების მთლიანი ნაწილი.

ალბედოს გაზომვები დიდი ტერიტორიებიდედამიწის ზედაპირი და ღრუბლები ხორციელდება ხელოვნური თანამგზავრებიᲓედამიწა. ღრუბლების ალბედოს შესახებ ინფორმაცია შესაძლებელს ხდის მათი ვერტიკალური სიდიდის შეფასებას, ხოლო ზღვის ალბედოს ცოდნა იძლევა ტალღების სიმაღლის გამოთვლას.

ზონალურიმზის რადიაციის განაწილება დედამიწის ზედაპირთან ახლოს.

მზის გამოსხივება აღწევს დედამიწის ზედაპირს, დასუსტებული ატმოსფერული შთანთქმისა და გაფანტვის შედეგად. გარდა ამისა, ატმოსფეროში ყოველთვის არის ღრუბლები და მზის პირდაპირი გამოსხივება ხშირად არ აღწევს დედამიწის ზედაპირს, შეიწოვება, იფანტება და ირეკლება უკან ღრუბლებით. ღრუბლიანობას შეუძლია შეამციროს პირდაპირი რადიაციის შემოდინება ფართო დიაპაზონში. მაგალითად, უდაბნოს ზონაში ღრუბლების არსებობის გამო იკარგება მზის პირდაპირი გამოსხივების მხოლოდ 20%. მაგრამ მუსონური კლიმატის პირობებში პირდაპირი რადიაციის დაკარგვა ღრუბლიანობის გამო 75%-ია. სანქტ-პეტერბურგში, თუნდაც ყოველწლიურად საშუალოდ, ღრუბლები არ აძლევენ პირდაპირი რადიაციის 65%-ს დედამიწის ზედაპირამდე მისვლას.

მზის პირდაპირი გამოსხივების განაწილება გლობუსიატარებს რთული ბუნება, ვინაიდან ატმოსფეროს გამჭვირვალობის ხარისხი და ღრუბლიანობა ძალიან ცვალებადია გეოგრაფიული სიტუაციიდან გამომდინარე. პირდაპირი რადიაციის უდიდესი შემოდინება ზაფხულში ხდება არა პოლარულ განედებზე, როგორც ატმოსფეროს საზღვარზე, არამედ 30-40° განედზე. პოლარულ განედებში რადიაციის შესუსტება ძალიან დიდია მზის დაბალი სიმაღლის გამო. გაზაფხულზე და შემოდგომაზე მაქსიმალური პირდაპირი გამოსხივება არ არის ეკვატორზე, როგორც ატმოსფეროს საზღვარზე, არამედ გაზაფხულზე 10-20 ° და შემოდგომაზე 20-30 °: ღრუბლები ძალიან მაღალია ეკვატორთან ახლოს. მხოლოდ ამ ნახევარსფეროს ზამთარში ეკვატორული ზონა იღებს რადიაციას დედამიწის ზედაპირზე, ისევე როგორც ზედა ზღვარიატმოსფერო, ყველა სხვა ზონაზე მეტი.

გაფანტული გამოსხივების მნიშვნელობები ზოგადად უფრო მცირეა, ვიდრე პირდაპირი გამოსხივება, მაგრამ სიდიდის რიგი იგივეა. ტროპიკულ და შუა განედებში გაფანტული გამოსხივების რაოდენობა არის პირდაპირი გამოსხივების ნახევარიდან ორ მესამედამდე; 50-60 ° განედზე ის უკვე ახლოს არის სწორ ხაზთან და შიგნით მაღალი განედები(60-90°) დიფუზური გამოსხივება უფრო მეტია, ვიდრე პირდაპირი გამოსხივება თითქმის მთელი წლის განმავლობაში. ზაფხულში, გაფანტული რადიაციის შემოდინება მაღალ განედებზე უფრო მეტია, ვიდრე სხვა ზონებში. ჩრდილოეთ ნახევარსფერო.

მთლიანი გამოსხივების გეოგრაფიული განაწილება

განვიხილოთ მთლიანი რადიაციის წლიური და ყოველთვიური რადიაციის (ჯამების) განაწილება მთელს მსოფლიოში. ჩვენ ვხედავთ, რომ ის არ არის საკმაოდ ზონალური: რუქებზე გამოსხივების იზოლირებულები არ ემთხვევა გრძივი წრეებს. ეს გადახრები აიხსნება იმით, რომ რადიაციის განაწილებაზე გავლენას ახდენს ატმოსფეროს გამჭვირვალობა და ღრუბლიანობა. ტროპიკულ და სუბტროპიკულ განედებში მთლიანი რადიაციის წლიური რაოდენობა 140 კკალ/სმ2-ზე მეტია. ისინი განსაკუთრებით დიდია დაბალ ღრუბლიან სუბტროპიკულ უდაბნოებში და ში ჩრდილოეთ აფრიკააღწევს 200-220 კკალ/სმ2. ოღონდ ეკვატორულზე ტყის ტერიტორიებიმათი დიდი მოღრუბლულობით (ამაზონისა და კონგოს აუზებზე, ინდონეზიის თავზე) ისინი მცირდება 100-120 კკალ/სმ2-მდე. ორივე ნახევარსფეროს უფრო მაღალ განედებზე ჯამური გამოსხივების წლიური რაოდენობა მცირდება და 60° განედზე აღწევს 60-80 კკალ/სმ2-ს. მაგრამ შემდეგ ისინი კვლავ იზრდებიან - ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ცოტათი, მაგრამ ძალიან მნიშვნელოვნად მოღრუბლულ და თოვლიან ანტარქტიდაზე, სადაც მატერიკზე ისინი 120-130 კკალ / სმ 2-ს აღწევენ, ანუ ტროპიკულთან და ეკვატორულთან ახლოს მნიშვნელობებს. ოკეანეებზე რადიაციის რაოდენობა უფრო დაბალია, ვიდრე ხმელეთზე.

დეკემბერი ყველაზე დიდი თანხებირადიაცია, 20-22 კკალ/სმ2-მდე და კიდევ უფრო მაღალი, სამხრეთ ნახევარსფეროს უდაბნოებში. მაგრამ ეკვატორთან ახლოს მოღრუბლულ რაიონებში ისინი მცირდება 8-12 კკალ/სმ2-მდე. ზამთრის ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში რადიაცია სწრაფად მცირდება ჩრდილოეთისკენ; 50-ე პარალელის ჩრდილოეთით არის 2კკალ/სმ2-ზე ნაკლები და რამდენადმე ჩრდილოეთით პოლარული წრეუდრის ნულს. ზაფხულის სამხრეთ ნახევარსფეროში ის სამხრეთით იკლებს 10 კკალ/სმ2-მდე და იკლებს 50-60° განედებზე. მაგრამ შემდეგ ის იზრდება - 20 კკალ/სმ2-მდე ანტარქტიდის სანაპიროზე და 30 კკალ/სმ2-ზე მეტი ანტარქტიდის შიგნით, სადაც, შესაბამისად, უფრო მაღალია, ვიდრე ზაფხულში ტროპიკებში.

Ივნისში ყველაზე მაღალი თანხებირადიაცია, 22 კკალ/სმ2-ზე მეტი, ჩრდილო-აღმოსავლეთ აფრიკაში, არაბეთში, ირანის მაღალმთიანეთში. 20 კკალ/სმ2-მდე და ზემოთ, ისინი არიან Ცენტრალური აზია; გაცილებით ნაკლები, 14 კკალ/სმ2-მდე, სამხრეთ ნახევარსფეროს კონტინენტების ტროპიკულ ნაწილებში. მოღრუბლულ ეკვატორულ რეგიონებში ისინი, როგორც დეკემბერში, მცირდება 8-12 კკალ/სმ2-მდე. ზაფხულის ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში რადიაციის რაოდენობა ნელ-ნელა მცირდება სუბტროპიკებიდან ჩრდილოეთით და ჩრდილოეთით 50 ° N-მდე. შ. ზრდა, არქტიკის აუზში 20 კკალ/სმ2 და მეტს აღწევს. ზამთარში სამხრეთ ნახევარსფეროში ისინი სწრაფად იკლებს სამხრეთისკენ, ნულამდე ანტარქტიდის წრის მიღმა.
(http://gisssu.narod.ru/world/wcl_txt.ht

დედამიწა მზისგან იღებს წელიწადში 1,36 * 10v24 კალორიას. ენერგიის ამ რაოდენობასთან შედარებით, დედამიწის ზედაპირამდე მიმავალი რადიაციული ენერგიის დარჩენილი რაოდენობა უმნიშვნელოა. ამრიგად, ვარსკვლავების გასხივოსნებული ენერგია არის მზის ენერგიის ას მემილიონედი, კოსმოსური გამოსხივება- ორი მილიარდი, შინაგანი სითბოდედამიწა თავის ზედაპირზე უდრის მზის სითბოს მეხუთათასედს.
მზის გამოსხივება - მზის რადიაცია- არის ენერგიის მთავარი წყარო ატმოსფეროში, ჰიდროსფეროში და ლითოსფეროს ზედა ფენებში მიმდინარე თითქმის ყველა პროცესისთვის.
მზის გამოსხივების ინტენსივობის საზომი ერთეული არის სითბოს კალორიების რაოდენობა, რომელიც შეიწოვება მზის სხივების მიმართულების პერპენდიკულარული 1 სმ2 აბსოლუტურად შავი ზედაპირის მიერ 1 წუთში (კალ/სმ2*წთ).

მზიდან გასხივოსნებული ენერგიის ნაკადი, რომელიც აღწევს დედამიწის ატმოსფერო, ძალიან სტაბილურია. მის ინტენსივობას მზის მუდმივი ეწოდება (Io) და მიიღება საშუალოდ 1,88 კკალ/სმ2 წთ.
მზის მუდმივი სიდიდე მერყეობს იმის მიხედვით, თუ რა მანძილია დედამიწა მზიდან და შემდეგ მზის აქტივობა. მისი რყევები წლის განმავლობაში 3,4-3,5%-ია.
თუ მზის სხივები ყველგან ვერტიკალურად დაეცემა დედამიწის ზედაპირზე, მაშინ ატმოსფეროს არარსებობის შემთხვევაში და მზის მუდმივი 1,88 კალ / სმ2 * წთ, მისი ყოველი კვადრატული სანტიმეტრი წელიწადში 1000 კკალს მიიღებს. იმის გამო, რომ დედამიწა სფერულია, ეს რაოდენობა მცირდება 4-ჯერ და 1 კვ. სმ წელიწადში საშუალოდ 250 კკალ-ს იღებს.
ზედაპირის მიერ მიღებული მზის გამოსხივების რაოდენობა დამოკიდებულია სხივების დაცემის კუთხეზე.
გამოსხივების მაქსიმალურ რაოდენობას მზის სხივების მიმართულების პერპენდიკულარული ზედაპირი იღებს, რადგან ამ შემთხვევაში მთელი ენერგია ნაწილდება კვეთის ზონაში. განივი მონაკვეთის ტოლისხივების სხივი - ა. სხივების ერთიდაიგივე სხივის ირიბი დაცემით, ენერგია ნაწილდება დიდი ფართობი(გ განყოფილება) და ზედაპირის ერთეული იღებს მის უფრო მცირე რაოდენობას. რაც უფრო მცირეა სხივების დაცემის კუთხე, მით უფრო დაბალია მზის გამოსხივების ინტენსივობა.
მზის გამოსხივების ინტენსივობის დამოკიდებულება სხივების დაცემის კუთხეზე გამოიხატება ფორმულით:

I1 = I0 * sinh,

სადაც I0 არის მზის გამოსხივების ინტენსივობა სხივების სიხშირით. ატმოსფეროს გარეთ, მზის მუდმივი;
I1 - მზის გამოსხივების ინტენსივობა, როდესაც მზის სხივები ეცემა h კუთხით.
I1 რამდენჯერ ნაკლებია I0-ზე, რამდენჯერ ნაკლებია a მონაკვეთი b განყოფილებაზე.
სურათი 27 გვიჩვენებს, რომ a / b \u003d sin A.
მზის სხივების დაცემის კუთხე (მზის სიმაღლე) უდრის 90 ° მხოლოდ განედებზე 23 ° 27 "N-დან 23 ° 27" S-მდე. (ანუ ტროპიკებს შორის). სხვა განედებზე ის ყოველთვის 90°-ზე ნაკლებია (ცხრილი 8). სხივების დაცემის კუთხის შემცირების მიხედვით, ასევე უნდა შემცირდეს მზის გამოსხივების ინტენსივობა, რომელიც ზედაპირზე მოდის სხვადასხვა განედებზე. იმის გამო, რომ მზის სიმაღლე არ რჩება მუდმივი მთელი წლის განმავლობაში და დღის განმავლობაში, ზედაპირზე მიღებული მზის სითბოს რაოდენობა მუდმივად იცვლება.

ზედაპირის მიერ მიღებული მზის რადიაციის რაოდენობა პირდაპირ კავშირშია მზის სხივების ზემოქმედების ხანგრძლივობიდან.

AT ეკვატორული ზონაატმოსფეროს გარეთ, წლის განმავლობაში მზის სითბოს რაოდენობა არ განიცდის დიდი რყევები, ხოლო მაღალ განედებზე ეს რყევები ძალიან დიდია (იხ. ცხრილი 9). AT ზამთრის პერიოდიგანსხვავებები მზის სითბოს მომატებაში მაღალ და დაბალ განედებს შორის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. AT ზაფხულის პერიოდი, უწყვეტი განათების პირობებში პოლარული რეგიონები იღებენ მზის სითბოს მაქსიმალურ რაოდენობას დედამიწაზე დღეში. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ზაფხულის მზედგომის დღეს ის 36%-ით აღემატება ეკვატორზე სითბოს დღიურ რაოდენობას. მაგრამ რადგან ეკვატორზე დღის ხანგრძლივობა არ არის 24 საათი (როგორც ამ დროს პოლუსზე), არამედ 12 საათი, მზის რადიაციის რაოდენობა დროის ერთეულზე ეკვატორზე ყველაზე დიდი რჩება. მზის სითბოს დღიური ჯამის ზაფხულის მაქსიმუმი, რომელიც შეინიშნება დაახლოებით 40-50° განედზე, დაკავშირებულია მზის მნიშვნელოვან სიმაღლეზე შედარებით გრძელ დღეს (ამ დროს აღემატება 10-20° განედებით). ეკვატორული და პოლარული რეგიონების მიერ მიღებული სითბოს რაოდენობაში განსხვავება ზაფხულში უფრო მცირეა, ვიდრე ზამთარში.
სამხრეთ ნახევარსფერო იღებს მეტი სითბოვიდრე ჩრდილოეთი, ზამთარში - პირიქით (ეს გავლენას ახდენს დედამიწის მზიდან მანძილის ცვლილებაზე). და თუ ორივე ნახევარსფეროს ზედაპირი სრულიად ერთგვაროვანი იქნებოდა, ტემპერატურის რყევების წლიური ამპლიტუდები სამხრეთ ნახევარსფეროში უფრო დიდი იქნებოდა, ვიდრე ჩრდილოეთში.
მზის რადიაცია ატმოსფეროში განიცდის რაოდენობრივი და ხარისხობრივი ცვლილებები.
იდეალური, მშრალი და სუფთა ატმოსფეროც კი შთანთქავს და აფანტავს სხივებს, ამცირებს მზის გამოსხივების ინტენსივობას. წყლის ორთქლისა და მყარი მინარევების შემცველი რეალური ატმოსფეროს შესუსტების ეფექტი მზის რადიაციაზე ბევრად აღემატება იდეალურს. ატმოსფერო (ჟანგბადი, ოზონი, ნახშირორჟანგი, მტვერი და წყლის ორთქლი) შთანთქავს ძირითადად ულტრაიისფერ და ინფრაწითელ სხივებს. ატმოსფეროს მიერ შთანთქმული მზის სხივური ენერგია გარდაიქმნება სხვა სახის ენერგიად: თერმულ, ქიმიურ და ა.შ. ზოგადად, შთანთქმა ასუსტებს მზის გამოსხივებას 17-25%-ით.
ატმოსფერული აირების მოლეკულები ავრცელებენ სხივებს შედარებით მოკლე ტალღებით - იისფერი, ლურჯი. ეს არის ის, რაც ხსნის ცის ლურჯ ფერს. მინარევები თანაბრად ფანტავს სხივებს ტალღებით სხვადასხვა სიგრძის. ამიტომ, მათი მნიშვნელოვანი შინაარსით, ცა იძენს მოთეთრო ელფერს.
ატმოსფეროს მიერ მზის სხივების გაფანტვისა და არეკვლის გამო, მოღრუბლულ დღეებში შეინიშნება დღის სინათლე, ჩრდილში მყოფი საგნები ჩანს და ჩნდება ბინდის ფენომენი.
Როგორ უფრო გრძელი გზასხივი ატმოსფეროში, მით უფრო დიდი უნდა გაიაროს მისი სისქე და მით უფრო შესუსტდეს მზის გამოსხივება. ამიტომ ამაღლებასთან ერთად მცირდება ატმოსფეროს გავლენა რადიაციაზე. ატმოსფეროში მზის სინათლის ბილიკის სიგრძე დამოკიდებულია მზის სიმაღლეზე. თუ ერთეულად ავიღებთ მზის სხივის გზის სიგრძეს ატმოსფეროში მზის სიმაღლეზე 90 ° (მ), თანაფარდობა მზის სიმაღლესა და ატმოსფეროში სხივის ბილიკის სიგრძეს შორის იქნება. როგორც ნაჩვენებია ცხრილში. ათი.

ატმოსფეროში გამოსხივების მთლიანი შესუსტება მზის ნებისმიერ სიმაღლეზე შეიძლება გამოიხატოს ბუგერის ფორმულით: Im = I0 * pm, სადაც Im არის ატმოსფეროში შეცვლილი დედამიწის ზედაპირის მახლობლად მზის გამოსხივების ინტენსივობა; I0 - მზის მუდმივი; m არის სხივის გზა ატმოსფეროში; მზის სიმაღლეზე 90 ° უდრის 1-ს (ატმოსფეროს მასა), p არის გამჭვირვალობის კოეფიციენტი ( წილადი რიცხვი, რომელიც გვიჩვენებს რადიაციის რა ნაწილი აღწევს ზედაპირს m=1-ზე).
მზის 90° სიმაღლეზე m=1-ზე მზის გამოსხივების ინტენსივობა დედამიწის ზედაპირთან I1-ზე p-ჯერ ნაკლებია Io-ზე, ანუ I1=Io*p.
თუ მზის სიმაღლე 90°-ზე ნაკლებია, მაშინ m ყოველთვის 1-ზე მეტია. მზის სხივის გზა შეიძლება შედგებოდეს რამდენიმე სეგმენტისგან, რომელთაგან თითოეული უდრის 1-ს. მზის გამოსხივების ინტენსივობა საზღვარზე. პირველი (aa1) და მეორე (a1a2) სეგმენტები I1 აშკარად უდრის Io *p, გამოსხივების ინტენსივობა მეორე სეგმენტის გავლის შემდეგ I2=I1*p=I0 p*p=I0 p2; I3=I0p3 და ა.შ.

ატმოსფეროს გამჭვირვალობა არ არის მუდმივი და არ არის იგივე სხვადასხვა პირობები. რეალური ატმოსფეროს გამჭვირვალობის თანაფარდობა იდეალური ატმოსფეროს გამჭვირვალობასთან - სიმღვრივის ფაქტორი - ყოველთვის ერთზე მეტია. ეს დამოკიდებულია ჰაერში წყლის ორთქლისა და მტვრის შემცველობაზე. გეოგრაფიული განედების მატებასთან ერთად, სიმღვრივის ფაქტორი მცირდება: განედებზე 0-დან 20 ° N-მდე. შ. იგი უდრის საშუალოდ 4,6-ს, განედებზე 40-დან 50 ° N-მდე. შ. - 3.5, განედებზე 50-დან 60 ° N-მდე. შ. - 2.8 და განედებზე 60-დან 80 ° N-მდე. შ. - 2.0. ზომიერ განედებში სიმღვრივის ფაქტორი ზამთარში ნაკლებია, ვიდრე ზაფხულში და დილით ნაკლებია, ვიდრე შუადღისას. სიმაღლესთან ერთად მცირდება. რაც უფრო დიდია სიმღვრივის ფაქტორი, მით მეტია მზის გამოსხივების შესუსტება.
გამოარჩევენ პირდაპირი, დიფუზური და მთლიანი მზის გამოსხივება.
მზის რადიაციის ნაწილი, რომელიც ატმოსფეროს მეშვეობით აღწევს დედამიწის ზედაპირზე, არის პირდაპირი გამოსხივება. ატმოსფეროს მიერ მიმოფანტული გამოსხივების ნაწილი გარდაიქმნება დიფუზურ გამოსხივებად. მზის ყველა გამოსხივებას, რომელიც შედის დედამიწის ზედაპირზე, პირდაპირ და დიფუზურად, მთლიანი გამოსხივება ეწოდება.
თანაფარდობა პირდაპირ და გაბნეულ გამოსხივებას შორის მნიშვნელოვნად განსხვავდება ღრუბლიანობის, ატმოსფეროს მტვრის და ასევე მზის სიმაღლეზე. მოწმენდილ ცაში გაფანტული გამოსხივების წილი არ აღემატება 0,1%-ს; მოღრუბლულ ცაში დიფუზური გამოსხივება შეიძლება იყოს უფრო დიდი ვიდრე პირდაპირი გამოსხივება.
მზის დაბალ სიმაღლეზე მთლიანი გამოსხივება თითქმის მთლიანად შედგება გაფანტული რადიაციისგან. მზის 50° სიმაღლეზე და მოწმენდილ ცაზე გაფანტული გამოსხივების წილი არ აღემატება 10-20%-ს.
მთლიანი გამოსხივების საშუალო წლიური და თვიური მნიშვნელობების რუქები საშუალებას გვაძლევს შევამჩნიოთ მისი ძირითადი ნიმუშები გეოგრაფიული განაწილება. მთლიანი გამოსხივების წლიური მნიშვნელობები ნაწილდება ძირითადად ზონალურად. დედამიწაზე მთლიანი რადიაციის ყველაზე დიდი წლიური რაოდენობა ზედაპირს იღებს ტროპიკულ შიდა უდაბნოებში (აღმოსავლეთ საჰარა და ცენტრალური ნაწილიარაბეთი). ეკვატორზე მთლიანი გამოსხივების შესამჩნევი შემცირება გამოწვეულია ჰაერის მაღალი ტენიანობით და მაღალი მოღრუბლვით. არქტიკაში ჯამური გამოსხივება შეადგენს 60-70 კკალ/სმ2 წელიწადში; ანტარქტიდაში, ნათელი დღეების ხშირი განმეორებისა და ატმოსფეროს უფრო დიდი გამჭვირვალობის გამო, ის გარკვეულწილად უფრო დიდია.

ივნისში ჩრდილოეთ ნახევარსფერო იღებს რადიაციის უდიდეს რაოდენობას და განსაკუთრებით შიდა ტროპიკული და სუბტროპიკული რეგიონები. მზის რადიაციის რაოდენობა, რომელსაც ზედაპირი იღებს ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ზომიერ და პოლარულ განედებში, მცირედ განსხვავდება, ძირითადად, პოლარულ რეგიონებში დღის ხანგრძლივი ხანგრძლივობის გამო. ზონირება მთლიანი გამოსხივების განაწილებაში ზემოთ. კონტინენტები ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში და სამხრეთ ნახევარსფეროს ტროპიკულ განედებში თითქმის არ არის გამოხატული. ის უკეთესად ვლინდება ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ოკეანის თავზე და მკაფიოდ გამოხატულია სამხრეთ ნახევარსფეროს ექსტრატროპიკულ განედებში. სამხრეთ პოლარულ წრეზე მთლიანი მზის რადიაციის მნიშვნელობა 0-ს უახლოვდება.
დეკემბერში რადიაციის უდიდესი რაოდენობა შემოდის სამხრეთ ნახევარსფეროში. ანტარქტიდის მაღალი ყინულის ზედაპირი, ჰაერის მაღალი გამჭვირვალობით, ივნისში არქტიკის ზედაპირთან შედარებით მნიშვნელოვნად მეტ რადიაციას იღებს. უდაბნოებში დიდი სიცხეა (კალაჰარი, დიდი ავსტრალია), მაგრამ სამხრეთ ნახევარსფეროს უფრო დიდი ოკეანეობის გამო (ჰაერის მაღალი ტენიანობის და ღრუბლის გავლენის გამო), მისი რაოდენობა აქ გარკვეულწილად ნაკლებია, ვიდრე ივნისში იმავე განედებზე. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ეკვატორულ და ტროპიკულ განედებში მთლიანი გამოსხივება შედარებით მცირედ იცვლება და მის გავრცელებაში ზონირება მკაფიოდ არის გამოხატული მხოლოდ ჩრდილოეთ ტროპიკის ჩრდილოეთით. განედების მატებასთან ერთად, მთლიანი გამოსხივება საკმაოდ სწრაფად მცირდება; მისი ნულოვანი ზოლი გადის არქტიკული წრის ჩრდილოეთით.
მზის მთლიანი გამოსხივება, რომელიც მოდის დედამიწის ზედაპირზე, ნაწილობრივ აირეკლება უკან ატმოსფეროში. ზედაპირიდან ასახული რადიაციის რაოდენობის თანაფარდობა ამ ზედაპირზე გამოსხივების მოხვედრის რაოდენობას ეწოდება ალბედო. ალბედო ახასიათებს ზედაპირის არეკვლას.
დედამიწის ზედაპირის ალბედო დამოკიდებულია მის მდგომარეობასა და თვისებებზე: ფერზე, ტენიანობაზე, უხეშობაზე და ა.შ. ყველაზე მაღალი არეკვლა აქვს ახლად ჩამოვარდნილ თოვლს (85-95%). მშვიდი წყლის ზედაპირიროდესაც მზის სხივები მასზე ვერტიკალურად ეცემა, ის ირეკლავს მხოლოდ 2-5%-ს, ხოლო როცა მზე დაბალია, მასზე მოდის თითქმის ყველა სხივი (90%). მშრალი ჩერნოზემის ალბედო - 14%, სველი - 8, ტყე - 10-20, მდელოს მცენარეულობა - 18-30, ქვიშიანი უდაბნოს ზედაპირები - 29-35, ზედაპირები. ზღვის ყინული - 30-40%.
ყინულის ზედაპირის დიდი ალბედო, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დაფარულია ახალი თოვლით (95%-მდე), ზაფხულში პოლარულ რეგიონებში დაბალი ტემპერატურის მიზეზია, როცა იქ მზის რადიაციის ჩამოსვლა მნიშვნელოვანია.
დედამიწის ზედაპირისა და ატმოსფეროს გამოსხივება.ნებისმიერი სხეული, რომლის ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულს აღემატება (მინუს 273°-ზე მეტი) ასხივებს გასხივოსნებულ ენერგიას. შავი სხეულის მთლიანი ემისიურობა მისი მეოთხე ხარისხის პროპორციულია აბსოლუტური ტემპერატურა(T):
E \u003d σ * T4 კკალ / სმ2 წუთში (შტეფან-ბოლცმანის კანონი), სადაც σ არის მუდმივი კოეფიციენტი.
რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა გასხივოსნებული სხეული, მით უფრო მოკლეა გამოსხივებული ნმ სხივების ტალღის სიგრძე. ინკანდესენტური მზე აგზავნის კოსმოსში მოკლე ტალღის გამოსხივება. დედამიწის ზედაპირი, შთანთქავს მზის მოკლე ტალღის გამოსხივებას, თბება და ასევე ხდება რადიაციის წყარო (ხმელეთის რადიაცია). ჰო, ვინაიდან დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურა არ აღემატება რამდენიმე ათეულ გრადუსს, მისი გრძელი ტალღის გამოსხივება, უხილავი.
ხმელეთის გამოსხივებას დიდწილად ინარჩუნებს ატმოსფერო (წყლის ორთქლი, ნახშირორჟანგი, ოზონი), მაგრამ 9-12 მიკრონი ტალღის სიგრძის სხივები თავისუფლად სცილდება ატმოსფეროს და, შესაბამისად, დედამიწა კარგავს სითბოს გარკვეულ ნაწილს.
ატმოსფერო, რომელიც შთანთქავს მასში გამავალი მზის რადიაციის ნაწილს და დედამიწის ნახევარზე მეტს, თავად ასხივებს ენერგიას და მსოფლიო სივრცედა დედამიწის ზედაპირზე. დედამიწის ზედაპირისკენ მიმართული ატმოსფერული გამოსხივება დედამიწის ზედაპირისკენ ეწოდება საპირისპირო გამოსხივება.ეს გამოსხივება, ისევე როგორც ხმელეთის, გრძელი ტალღის, უხილავია.
ატმოსფეროში ხვდება გრძელტალღოვანი გამოსხივების ორი ნაკადი - დედამიწის ზედაპირის გამოსხივება და ატმოსფეროს გამოსხივება. მათ შორის განსხვავებას, რომელიც განსაზღვრავს დედამიწის ზედაპირის მიერ სითბოს რეალურ დაკარგვას, ე.წ ეფექტური გამოსხივება.ეფექტური გამოსხივება რაც მეტია, მით უფრო მაღალია რადიაციული ზედაპირის ტემპერატურა. ჰაერის ტენიანობა ამცირებს ეფექტურ გამოსხივებას, მისი ღრუბლები მნიშვნელოვნად ამცირებს მას.
ეფექტური გამოსხივების წლიური ჯამების ყველაზე მაღალი ღირებულება შეინიშნება ტროპიკულ უდაბნოებში - 80 კკალ/სმ2 წელიწადში - იმის გამო. მაღალი ტემპერატურაზედაპირი, ჰაერის სიმშრალე და ცის სიცხადე. ეკვატორზე, ჰაერის მაღალი ტენიანობით, ეფექტური გამოსხივება არის მხოლოდ დაახლოებით 30 კკალ/სმ2 წელიწადში და მისი ღირებულება ხმელეთისთვის და ოკეანეებისთვის ძალიან ცოტა განსხვავდება. ყველაზე დაბალი ეფექტური გამოსხივება პოლარულ რეგიონებში. ზომიერ განედებში, დედამიწის ზედაპირი კარგავს სითბოს დაახლოებით ნახევარს, რომელსაც იგი იღებს მთლიანი რადიაციის შთანთქმით.
ატმოსფეროს უნარს, გაიაროს მზის მოკლე ტალღის გამოსხივება (პირდაპირი და დიფუზური გამოსხივება) და შეანელოს დედამიწის გრძელი ტალღის გამოსხივება, ეწოდება სათბურის (სათბურის) ეფექტი. სათბურის ეფექტის გამო დედამიწის ზედაპირის საშუალო ტემპერატურაა +16°, ატმოსფეროს არარსებობის შემთხვევაში -22° (38° დაბალი).
რადიაციული ბალანსი (ნარჩენი გამოსხივება).დედამიწის ზედაპირი ერთდროულად იღებს რადიაციას და გამოსცემს მას. რადიაციის ჩამოსვლა არის მზის მთლიანი გამოსხივება და ატმოსფეროს საპირისპირო გამოსხივება. მოხმარება - მზის სინათლის არეკვლა ზედაპირიდან (ალბედო) და დედამიწის ზედაპირის საკუთარი გამოსხივება. განსხვავება შემომავალ და გამავალ გამოსხივებას შორის არის რადიაციული ბალანსი,ან ნარჩენი გამოსხივება.რადიაციული ბალანსის მნიშვნელობა განისაზღვრება განტოლებით

R \u003d Q * (1-α) - I,

სადაც Q არის მთლიანი მზის გამოსხივება ერთეულ ზედაპირზე; α - ალბედო (ფრაქცია); I - ეფექტური გამოსხივება.
თუ შეყვანა გამომავალზე მეტია, გამოსხივების ბალანსი დადებითია, თუ შეყვანა გამომავალზე ნაკლებია, ბალანსი უარყოფითია. ღამით, ყველა განედზე, რადიაციული ბალანსი უარყოფითია, დღისით შუადღემდე ყველგან დადებითია, გარდა ზამთარში მაღალი განედებისა; დღის მეორე ნახევარში - ისევ უარყოფითი. საშუალოდ დღეში, რადიაციული ბალანსი შეიძლება იყოს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი (ცხრილი 11).


დედამიწის ზედაპირის რადიაციული ბალანსის წლიური ჯამების რუკაზე ჩანს მკვეთრი ცვლილებაიზოლანების პოზიციები ხმელეთიდან ოკეანეში გადასვლის დროს. როგორც წესი, ოკეანის ზედაპირის რადიაციული ბალანსი აღემატება ხმელეთის რადიაციულ ბალანსს (ალბედოს ეფექტი და ეფექტური გამოსხივება). რადიაციული ბალანსის განაწილება ზოგადად ზონალურია. ოკეანეში ტროპიკულ განედებში, რადიაციული ბალანსის წლიური მნიშვნელობები აღწევს 140 კკალ/სმ2-ს (არაბული ზღვა) და საზღვართან არ აღემატება 30 კკალ/სმ2-ს. მცურავი ყინული. ოკეანეში რადიაციული ბალანსის ზონალური განაწილებიდან გადახრები უმნიშვნელოა და გამოწვეულია ღრუბლების განაწილებით.
ხმელეთზე ეკვატორულ და ტროპიკულ განედებზე, რადიაციული ბალანსის წლიური მნიშვნელობები მერყეობს 60-დან 90 კკალ/სმ2-მდე, ტენიანობის პირობებიდან გამომდინარე. რადიაციული ბალანსის ყველაზე დიდი წლიური ჯამები აღინიშნება იმ რეგიონებში, სადაც ალბედო და ეფექტური გამოსხივება შედარებით მცირეა (ტენიანი ტროპიკული ტყეები, სავანები). მათი ყველაზე დაბალი მნიშვნელობა არის ძალიან ნოტიო (დიდი ღრუბლიანობა) და ძალიან მშრალ (დიდი ეფექტური გამოსხივება) ადგილებში. ზომიერ და მაღალ განედებში რადიაციული ბალანსის წლიური მნიშვნელობა მცირდება გრძედის მატებასთან ერთად (მთლიანი გამოსხივების შემცირების ეფექტი).
რადიაციული ბალანსის წლიური ჯამები დასრულდა ცენტრალური რეგიონებიანტარქტიდა უარყოფითია (რამდენიმე კალორია 1 სმ2-ზე). არქტიკაში ეს მნიშვნელობები ნულთან ახლოსაა.
ივლისში, დედამიწის ზედაპირის რადიაციული ბალანსი სამხრეთ ნახევარსფეროს მნიშვნელოვან ნაწილში უარყოფითია. ნულოვანი ბალანსის ხაზი გადის 40-დან 50°S-მდე. შ. რადიაციული ბალანსის ყველაზე მაღალი მნიშვნელობა მიიღწევა ოკეანის ზედაპირზე ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ტროპიკულ განედებში და ზოგიერთის ზედაპირზე. შიდა ზღვებიმაგალითად შავი (14-16 კკალ / სმ2 თვეში).
იანვარში ნულოვანი ბალანსის ხაზი მდებარეობს 40-დან 50°N-მდე. შ. (ოკეანეებზე ოდნავ ადის ჩრდილოეთით, კონტინენტებზე ეშვება სამხრეთით). ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს მნიშვნელოვან ნაწილს აქვს უარყოფითი რადიაციული ბალანსი. რადიაციული ბალანსის უდიდესი მნიშვნელობები შემოიფარგლება სამხრეთ ნახევარსფეროს ტროპიკულ განედებში.
საშუალოდ წელიწადში, დედამიწის ზედაპირის რადიაციული ბალანსი დადებითია. ამ შემთხვევაში ზედაპირის ტემპერატურა არ იზრდება, მაგრამ რჩება დაახლოებით მუდმივი, რაც აიხსნება მხოლოდ ზედმეტი სითბოს უწყვეტი მოხმარებით.
ატმოსფეროს რადიაციული ბალანსი შედგება ერთის მხრივ მის მიერ შთანთქმული მზის და ხმელეთის რადიაციისგან და მეორეს მხრივ ატმოსფერული გამოსხივებისგან. ის ყოველთვის უარყოფითია, რადგან ატმოსფერო შთანთქავს მზის რადიაციის მხოლოდ მცირე ნაწილს და ასხივებს თითქმის იმდენს, როგორც ზედაპირი.
ზედაპირისა და ატმოსფეროს რადიაციული ბალანსი, მთლიანობაში, მთელი დედამიწისთვის ერთი წლის განმავლობაში საშუალოდ ნულის ტოლია, მაგრამ განედებში ეს შეიძლება იყოს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი.
რადიაციული ბალანსის ასეთი განაწილების შედეგი უნდა იყოს სითბოს გადატანა ეკვატორიდან პოლუსების მიმართულებით.
თერმული ბალანსი.რადიაციული ბალანსი ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია სითბოს ბალანსი. ზედაპირის სითბოს ბალანსის განტოლება გვიჩვენებს, თუ როგორ გარდაიქმნება შემომავალი მზის გამოსხივების ენერგია დედამიწის ზედაპირზე:

სადაც R არის რადიაციული ბალანსი; LE - სითბოს მოხმარება აორთქლებისთვის (L - ფარული სითბოაორთქლება, E - აორთქლება);
P - ტურბულენტური სითბოს გაცვლა ზედაპირსა და ატმოსფეროს შორის;
A - სითბოს გაცვლა ზედაპირსა და ნიადაგის ან წყლის ქვედა ფენებს შორის.
ზედაპირის რადიაციული ბალანსი დადებითად ითვლება, თუ ზედაპირის მიერ შთანთქმული გამოსხივება აღემატება სითბოს დანაკარგს და უარყოფითად, თუ არ ავსებს მათ. სითბოს ბალანსის ყველა სხვა პირობა დადებითად ითვლება, თუ ისინი იწვევენ ზედაპირის სითბოს დაკარგვას (თუ ისინი შეესაბამება სითბოს მოხმარებას). როგორც. განტოლების ყველა პირობა შეიძლება შეიცვალოს, სითბოს ბალანსი მუდმივად ირღვევა და კვლავ აღდგება.
ზემოთ განხილული ზედაპირის სითბოს ბალანსის განტოლება მიახლოებითია, რადგან ის არ ითვალისწინებს ზოგიერთ მეორად, მაგრამ სპეციფიკურ პირობებში. მნიშვნელობაფაქტორები, როგორიცაა გაყინვის დროს სითბოს გამოყოფა, დათბობისთვის მისი მოხმარება და ა.შ.
ატმოსფეროს სითბური ბალანსი შედგება Ra ატმოსფეროს რადიაციის ბალანსისგან, ზედაპირიდან მომდინარე სითბოსგან, Pa, კონდენსაციის დროს ატმოსფეროში გამოთავისუფლებული სითბოსგან, LE და ჰორიზონტალური სითბოს გადაცემისგან (ადვექცია) Aa. ატმოსფეროს რადიაციული ბალანსი ყოველთვის უარყოფითია. ტენიანობის კონდენსაციის შედეგად სითბოს შემოდინება და ტურბულენტური სითბოს გადაცემის სიდიდე დადებითია. სითბოს ადვექცია იწვევს, საშუალოდ, წელიწადში მის გადატანას დაბალი განედებიდან მაღალ განედებზე: ამრიგად, ეს ნიშნავს სითბოს მოხმარებას დაბალ განედებზე და ჩამოსვლას მაღალ განედებზე. მრავალწლიან დერივაციაში ატმოსფეროს სითბოს ბალანსი შეიძლება გამოისახოს Ra=Pa+LE განტოლებით.
ზედაპირისა და ატმოსფეროს მთლიანობაში სითბოს ბალანსი გრძელვადიანი საშუალოდ 0-ის ტოლია (ნახ. 35).

წელიწადში ატმოსფეროში შემომავალი მზის რადიაციის რაოდენობა (250 კკალ/სმ2) აღებულია 100%. მზის გამოსხივება, რომელიც აღწევს ატმოსფეროში, ნაწილობრივ აირეკლება ღრუბლებიდან და მიდის უკან ატმოსფეროს მიღმა - 38%, ნაწილობრივ შეიწოვება ატმოსფეროში - 14%, ხოლო ნაწილობრივ მზის პირდაპირი გამოსხივების სახით აღწევს დედამიწის ზედაპირს - 48%. ზედაპირამდე მისული 48%-დან 44% შეიწოვება მასში, ხოლო 4% აირეკლება. ამრიგად, დედამიწის ალბედო შეადგენს 42%-ს (38+4).
დედამიწის ზედაპირის მიერ შთანთქმული რადიაცია იხარჯება შემდეგნაირად: 20% იკარგება ეფექტური გამოსხივებით, 18% იხარჯება ზედაპირიდან აორთქლებაზე, 6% იხარჯება ჰაერის გათბობაზე ტურბულენტური სითბოს გადაცემის დროს (სულ 24%). ზედაპირის მიერ სითბოს დაკარგვა აბალანსებს მის ჩამოსვლას. ატმოსფეროს მიერ მიღებული სითბო (14% უშუალოდ მზიდან, 24% დედამიწის ზედაპირიდან), დედამიწის ეფექტურ გამოსხივებასთან ერთად, მიმართულია მსოფლიო სივრცეში. დედამიწის ალბედო (42%) და რადიაცია (58%) აბალანსებს მზის რადიაციის შემოდინებას ატმოსფეროში.

(Q) არის მზის პირდაპირი გამოსხივების ერთობლიობა, რომელიც მოდის პირდაპირ მზიდან და დიფუზური რადიაციის (ღრუბლებით და საკუთარი თავის მიერ მიმოფანტული სხივური ენერგია).

მთლიანი გამოსხივება უღრუბლო ცაში ( შესაძლო გამოსხივება) დამოკიდებულია ადგილის გრძედზე, მზის სიმაღლეზე, ქვედა ზედაპირის ბუნებაზე და ატმოსფეროს გამჭვირვალობაზე, ე.ი. მასში აეროზოლების შემცველობიდან და. აეროზოლების შემცველობის ზრდა იწვევს პირდაპირი გამოსხივების შემცირებას და გაფანტული გამოსხივების მატებას. ეს უკანასკნელი ასევე ხდება ქვედა ზედაპირის ალბედოს მატებასთან ერთად. მიმოფანტული გამოსხივების წილი მთლიანობაში უღრუბლო ცაში არის 20-25%.

მთლიანი გამოსხივების ყოველთვიური და წლიური თანხების განაწილება რუსეთის ტერიტორიაზე უღრუბლო ცის ქვეშ მოცემულია ცხრილში გრძედის საშუალო მნიშვნელობების სახით.

წელიწადის ყველა სეზონზე მთლიანი რადიაციის რაოდენობა იზრდება ჩრდილოეთიდან სამხრეთისკენ მზის სიმაღლის ცვლილების შესაბამისად. გამონაკლისია პერიოდი მაისიდან ივლისამდე, როდესაც გრძელი დღისა და მზის სიმაღლის ერთობლიობა უზრუნველყოფს ჩრდილოეთით მთლიანი გამოსხივების საკმაოდ მაღალ მნიშვნელობებს.

უღრუბლო ცაში მთლიანი გამოსხივება ხასიათდება უფრო მაღალი მნიშვნელობების არსებობით აზიურ ნაწილში ევროპულ ნაწილთან შედარებით.

პირობებში მოწმენდილი ცამთლიან გამოსხივებას აქვს მარტივი დღიური ცვალებადობა, მაქსიმუმ შუადღისას. წლიურ კურსში მაქსიმუმი აღინიშნება ივნისში - თვეში უდიდესი სიმაღლემზე.

ფაქტობრივ პირობებში მთლიანი რადიაციის ყოველთვიური და წლიური ჩამოსვლა შესაძლებელია მხოლოდ ნაწილია, რაც ღრუბლიანობის გავლენის გამოვლინებაა. რეალური თვიური შემოსავლის ყველაზე დიდი გადახრები შესაძლოდან შეიმჩნევა ზაფხულში ქ Შორეული აღმოსავლეთი, სადაც, მუსონის გავლენით, ღრუბლიანობა ამცირებს მთლიან გამოსხივებას 40–60%-ით. მთლიანობაში წლისთვის ყველაზე დიდი წილიშესაძლო ჯამური გამოსხივებიდან ყველაზე მეტია სამხრეთ რეგიონებირუსეთი - 80%-მდე.

ღრუბლების არსებობისას მთლიანი გამოსხივება განისაზღვრება არა მხოლოდ ღრუბლების რაოდენობისა და ფორმის მიხედვით, არამედ მზის დისკის მდგომარეობით. როცა ღიაა მზის დისკიღრუბლის გამოჩენა იწვევს მთლიანი გამოსხივების ზრდას გაფანტული გამოსხივების ზრდის გამო. ზოგიერთ დღეებში დიფუზური გამოსხივება შეიძლება შეესაბამებოდეს პირდაპირ რადიაციას. ამ შემთხვევაში, მთლიანი გამოსხივების ყოველდღიური ჩამოსვლა შეიძლება აღემატებოდეს გამოსხივებას უღრუბლო ცაში.

ასტრონომიული ფაქტორი განმსაზღვრელი ფაქტორია მთლიანი გამოსხივების წლიურ კურსში, თუმცა ღრუბლის გავლენის გამო, რადიაციის მაქსიმალური ჩამოსვლა შეიძლება შეინიშნოს არა ივნისში, როგორც ეს უღრუბლო ცისთვისაა დამახასიათებელი, არამედ ივლისში და თუნდაც მაისი.

მადლობელი ვიქნები, თუ ამ სტატიას გაზიარებთ სოციალურ ქსელებში: