Ako zistiť celkové slnečné žiarenie. Celkové slnečné žiarenie

jasné svietidlo spaľuje nás horúcimi lúčmi a núti nás premýšľať o význame žiarenia v našom živote, o jeho výhodách a škodách. Čo je slnečné žiarenie? Lekcia školská fyzika nás pozýva začať s konceptom elektromagnetická radiácia všeobecne. Tento výraz označuje inú formu hmoty – odlišnú od hmoty. To tiež zahŕňa viditeľné svetlo a spektrum, ktoré oko nevníma. Teda röntgenové, gama lúče, ultrafialové a infračervené.

Elektromagnetické vlny

V prítomnosti zdroja-emitora žiarenia sa jeho elektromagnetické vlny šíria všetkými smermi rýchlosťou svetla. Tieto vlny, ako každé iné, majú určité vlastnosti. Medzi ne patrí frekvencia oscilácií a vlnová dĺžka. Vlastnosť vyžarovania žiarenia má každé telo, ktorého teplota sa líši od absolútna nula.

Slnko je hlavným a najsilnejším zdrojom žiarenia v blízkosti našej planéty. Na druhej strane Zem (jej atmosféra a povrch) sama vyžaruje žiarenie, ale v inom rozsahu. Dlhodobé pozorovanie teplotných podmienok na planéte dalo podnet na vznik hypotézy o rovnováhe množstva tepla prijatého zo Slnka a odovzdaného do vesmíru.

Slnečné žiarenie: spektrálne zloženie

Absolútna väčšina (asi 99 %) solárna energia v spektre leží v rozsahu vlnových dĺžok od 0,1 do 4 μm. Zvyšné 1 % tvoria dlhšie a kratšie lúče, vrátane rádiových vĺn a röntgenových lúčov. Asi polovica žiarivej energie slnka dopadá na spektrum, ktoré vnímame očami, asi 44 % - na Infra červená radiácia, 9% - na ultrafialové. Ako vieme, ako sa delí slnečné žiarenie? Výpočet jeho rozloženia je možný vďaka výskumu z vesmírnych satelitov.

Existujú látky, ktoré môžu zvláštny stav a emitujú dodatočné žiarenie iného vlnového rozsahu. Napríklad je tam žiara at nízke teploty ah, nie je charakteristické pre emisiu svetla touto látkou. Tento typžiarenie, nazývané luminiscenčné, nevyhovuje obvyklým princípom tepelného žiarenia.

K javu luminiscencie dochádza po absorpcii určitého množstva energie látkou a prechode do iného stavu (tzv. excitovaný stav), ktorý je energeticky vyšší ako pri vlastnej teplote látky. Luminiscencia sa objavuje počas spätného prechodu - z excitovaného do známeho stavu. V prírode ho môžeme pozorovať v podobe žiary nočnej oblohy a polárnej žiary.

Naše svietidlo

energie slnečné lúče- takmer jediný zdroj tepla pre našu planétu. Jeho vlastné žiarenie, vychádzajúce z jeho hlbín na povrch, má intenzitu asi 5-tisíckrát menšiu. Viditeľné svetlo je zároveň jedným z kritických faktorovŽivot na planéte je len zlomkom slnečného žiarenia.

Energia slnečných lúčov sa premieňa na teplo menšiu časť- v atmosfére, viac - na povrchu Zeme. Tam sa vynakladá na ohrev vody a pôdy (horné vrstvy), ktoré potom odovzdávajú teplo vzduchu. Tým, že sa zahrieva, atmosféra a zemský povrch zase vyžarujú infračervené lúče do vesmíru pri chladení.

Slnečné žiarenie: definícia

Žiarenie, ktoré prichádza na povrch našej planéty priamo zo slnečného disku, sa bežne označuje ako priame slnečné žiarenie. Slnko ju šíri na všetky strany. Vzhľadom na obrovskú vzdialenosť od Zeme k Slnku priame slnečné žiarenie v akomkoľvek bode zemského povrchu možno znázorniť ako zväzok rovnobežných lúčov, ktorých zdroj je prakticky v nekonečne. Oblasť kolmá na lúče slnečné svetlo, teda dostáva z neho najväčšie množstvo.

Hustota toku žiarenia (alebo ožiarenosť) je mierou množstva žiarenia dopadajúceho na konkrétny povrch. Toto je množstvo energie žiarenia dopadajúcej za jednotku času na jednotku plochy. merané daná hodnota- energetické osvetlenie - vo W / m 2. Naša Zem, ako každý vie, obieha okolo Slnka po elipsoidnej dráhe. Slnko je v jednom z ohnísk tejto elipsy. Preto každý rok určitý čas(začiatkom januára) Zem zaujíma pozíciu najbližšie k Slnku a v inej (začiatkom júla) - najďalej od neho. V tomto prípade sa veľkosť energetického osvetlenia mení v nepriamom pomere k druhej mocnine vzdialenosti k svietidlu.

Kam ide slnečné žiarenie, ktoré dopadá na Zem? Jeho typy sú určené mnohými faktormi. Záležiac ​​na zemepisnej šírky, vlhkosť, oblačnosť, časť sa rozptýli v atmosfére, časť sa pohltí, no väčšina sa aj tak dostane na povrch planéty. V tomto prípade sa odráža malé množstvo a hlavné je absorbované zemským povrchom, pod vplyvom ktorého sa zahrieva. Rozptýlené slnečné žiarenie čiastočne dopadá aj na zemský povrch, je ním čiastočne absorbované a čiastočne odrazené. Zvyšok ide do vesmíru.

Ako prebieha distribúcia

Je slnečné žiarenie homogénne? Jeho typy sa po všetkých „stratách“ v atmosfére môžu líšiť svojím vlastným spôsobom. spektrálne zloženie. Lúče s rôznou dĺžkou sú totiž rozptýlené a inak absorbované. V priemere asi 23 % jeho pôvodného množstva absorbuje atmosféra. Približne 26 % celkového toku sa premení na difúzne žiarenie, z ktorého 2/3 potom dopadajú na Zem. V podstate ide o iný typ žiarenia, odlišný od pôvodného. Rozptýlené žiarenie nevysiela na Zem kotúč Slnka, ale nebeská klenba. Má iné spektrálne zloženie.

Absorbuje žiarenie hlavne ozón - viditeľné spektrum a ultrafialové lúče. Infračervené žiarenie je absorbované oxid uhličitý(oxid uhličitý), ktorého je mimochodom v atmosfére veľmi málo.

Rozptyl žiarenia, ktorý ho oslabuje, nastáva pre akúkoľvek vlnovú dĺžku spektra. V procese, jeho častice, spadajúce pod elektromagnetický vplyv, prerozdeľujú energiu dopadajúcej vlny do všetkých smerov. To znamená, že častice slúžia ako bodové zdroje energie.

Denné svetlo

Vplyvom rozptylu svetlo prichádzajúce zo slnka pri prechode vrstvami atmosféry mení farbu. Praktická hodnota rozptyl - pri vytváraní denného svetla. Ak by Zem nemala atmosféru, osvetlenie by existovalo iba v miestach, kde na povrch dopadajú priame alebo odrazené slnečné lúče. To znamená, že atmosféra je zdrojom osvetlenia počas dňa. Vďaka nemu je svetlo ako na miestach nedostupných pre priame lúče, tak aj vtedy, keď je slnko schované za mrakmi. Je to rozptyl, ktorý dáva farbu vzduchu - vidíme oblohu modrou.

Čo ešte ovplyvňuje slnečné žiarenie? Nemal by sa zohľadňovať ani faktor zákalu. K oslabeniu žiarenia totiž dochádza dvoma spôsobmi – samotnou atmosférou a vodnou parou, ako aj rôznymi nečistotami. V lete sa zvyšuje prašnosť (rovnako ako obsah vodnej pary v atmosfére).

Celková radiácia

To znamená Celkomžiarenie dopadajúce na zemský povrch, priame aj difúzne. Celkové slnečné žiarenie klesá pri zamračenom počasí.

Z tohto dôvodu je v lete celková radiácia v priemere vyššia pred poludním ako po ňom. A v prvej polovici roka - viac ako v druhej.

Čo sa stane s celkovým žiarením na zemskom povrchu? Keď sa tam dostane, je väčšinou absorbovaný hornou vrstvou pôdy alebo vody a mení sa na teplo, časť sa odráža. Stupeň odrazu závisí od charakteru zemského povrchu. Ukazovateľ vyjadrujúci percentá odrazeného slnečného žiarenia na jeho celkové množstvo dopadajúce na povrch, nazývané povrchové albedo.

Pod pojmom samovyžarovanie zemského povrchu sa rozumie dlhovlnné žiarenie vyžarované vegetáciou, snehovou pokrývkou, hornými vrstvami vody a pôdy. Radiačná bilancia povrchu je rozdiel medzi jeho absorbovaným a emitovaným množstvom.

Efektívne žiarenie

Je dokázané, že protižiarenie je takmer vždy menšie ako to pozemské. Z tohto dôvodu zemský povrch nesie strata tepla. Rozdiel medzi vnútorným žiarením povrchu a žiarením atmosféry sa nazýva efektívne žiarenie. Ide vlastne o čistú stratu energie a v dôsledku toho aj tepla v noci.

Existuje aj počas dňa. Ale cez deň je čiastočne kompenzovaný alebo dokonca blokovaný absorbovaným žiarením. Preto je povrch Zeme cez deň teplejší ako v noci.

O geografickom rozložení žiarenia

Slnečné žiarenie na Zemi počas roka je rozložená nerovnomerne. Jeho rozdelenie má zonálny charakter a izolínie (spojnice rovnaké hodnoty) radiačného toku nie sú vôbec totožné so zemepisnými kruhmi. Tento nesúlad je spôsobený rôznymi úrovňami oblačnosti a priehľadnosti atmosféry v rôznych oblastiach Zemská zemeguľa.

Celkové slnečné žiarenie počas roka má najväčšiu hodnotu v sub tropické púšte so zamračenou atmosférou. V lesných oblastiach rovníkového pásu je to oveľa menej. Dôvodom je zvýšená oblačnosť. Tento indikátor klesá smerom k obom pólom. Ale v oblasti pólov sa opäť zvyšuje - na severnej pologuli je to menej, v oblasti zasneženej a mierne zamračenej Antarktídy - viac. Nad hladinou oceánov je slnečné žiarenie v priemere menšie ako nad kontinentmi.

Takmer všade na Zemi má povrch pozitívnu radiačnú bilanciu, to znamená, že zároveň je prílev žiarenia väčší ako efektívne žiarenie. Výnimkou sú regióny Antarktídy a Grónska so svojimi ľadovými plošinami.

Čelíme globálnemu otepľovaniu?

Ale vyššie uvedené neznamená každoročné otepľovanie zemského povrchu. Nadbytok absorbovaného žiarenia je kompenzovaný únikom tepla z povrchu do atmosféry, ku ktorému dochádza pri zmene vodnej fázy (vyparovanie, kondenzácia vo forme oblakov).

Na zemskom povrchu teda neexistuje radiačná rovnováha ako taká. Ale je tu miesto tepelná rovnováha- prítok a strata tepla sa vyrovnávajú rôznymi spôsobmi, vrátane sálania.

Rozdelenie zostatku na karte

V rovnakých zemepisných šírkach je rovnováha žiarenia väčšia na povrchu oceánu ako nad pevninou. Dá sa to vysvetliť tým, že vrstva, ktorá pohlcuje žiarenie v oceánoch, je hrubšia, pričom zároveň je tam účinné žiarenie menšie v dôsledku chladu morskej hladiny v porovnaní s pevninou.

V púšťach sa pozorujú výrazné výkyvy v amplitúde jeho distribúcie. Bilancia je tam nižšia kvôli vysokej efektívnej radiácii v suchom vzduchu a nízkej oblačnosti. AT nižší stupeň je znížená v oblastiach s monzúnovým podnebím. V teplom období je tam väčšia oblačnosť a absorbované slnečné žiarenie je menšie ako v iných oblastiach rovnakej zemepisnej šírky.

Samozrejme, hlavným faktorom, od ktorej závisí priemerné ročné slnečné žiarenie, je zemepisná šírka konkrétneho územia. Rekordné „porcie“ ultrafialového žiarenia smerujú do krajín nachádzajúcich sa v blízkosti rovníka. Toto je severovýchodná Afrika, východné pobrežie, Arabský polostrov, sever a západ Austrálie, časť ostrovov Indonézie, Západná strana pobrežia Južnej Ameriky.

V Európe Turecko, juh Španielska, Sicília, Sardínia, ostrovy Grécka, pobrežie Francúzska ( južnej časti), ako aj časť regiónov Talianska, Cypru a Kréty.

A čo my?

Celkové slnečné žiarenie v Rusku je distribuované na prvý pohľad nečakane. Na území našej krajiny, napodiv, nie sú to čiernomorské letoviská, ktoré držia dlaň. Najväčšie dávky slnečné žiarenie nachádzajúce sa na územiach hraničiacich s Čínou, a Severnaya Zemlya. Vo všeobecnosti nie je slnečné žiarenie v Rusku obzvlášť intenzívne, čo plne vysvetľuje náš sever geografická poloha. Minimálne množstvo dostane slnečné svetlo severozápadnom regióne- Petrohrad spolu s okolitými oblasťami.

Slnečné žiarenie v Rusku je horšie ako na Ukrajine. Tam ide najviac ultrafialového žiarenia na Krym a územia za Dunajom, na druhom mieste sú Karpaty s. južné regióny Ukrajina.

Celkové (zahŕňa priame aj rozptýlené) slnečné žiarenie dopadajúce na vodorovnú plochu je udávané po mesiacoch v špeciálne navrhnutých tabuľkách pre rôzne územia a meria sa v MJ/m 2 . Napríklad slnečné žiarenie v Moskve má ukazovatele od 31-58 zimné mesiace až 568-615 v lete.

O slnečnom žiarení

Insolácia alebo množstvo užitočného žiarenia dopadajúceho na povrch osvetlený slnkom sa značne líši geografické body. Ročné slnečné žiarenie sa počíta na jeden meter štvorcový v megawattoch. Napríklad v Moskve je táto hodnota 1,01, v Arkhangelsku - 0,85, v Astrachane - 1,38 MW.

Pri jeho určovaní je potrebné vziať do úvahy také faktory, ako je ročné obdobie (v zime je osvetlenie a dĺžka dňa nižšie), charakter terénu (hory môžu blokovať slnko), charakteristické pre danú oblasť. počasie- hmla, časté dažde a oblačnosť. Rovina prijímania svetla môže byť orientovaná vertikálne, horizontálne alebo šikmo. Množstvo slnečného žiarenia, ako aj rozloženie slnečného žiarenia v Rusku, sú údaje zoskupené v tabuľke podľa mesta a regiónu s uvedením zemepisnej šírky.

Celková radiácia - je súčet priameho (na vodorovnom povrchu) a rozptýleného žiarenia:

Zloženie celkového žiarenia, teda pomer medzi priamym a difúznym žiarením, sa mení v závislosti od výšky slnka, priehľadnosti atmosféry a oblačnosti.

1. Pred východom Slnka sa celkové žiarenie skladá výlučne a v nízkych výškach Slnka pozostáva hlavne z rozptýleného žiarenia.

2. Čím je atmosféra priehľadnejšia, tým je podiel rozptýleného žiarenia na celkovom počte menší.

3. V závislosti od tvaru, výšky a počtu oblakov sa zvyšuje podiel rozptýleného žiarenia v rôznej miere. Keď je slnko zakryté hustými mrakmi, celkové žiarenie pozostáva len z rozptýleného žiarenia. S takými mrakmi rozptýlené žiarenie len čiastočne kompenzuje pokles v priamke, takže nárast počtu a hustoty oblačnosti je v priemere sprevádzaný poklesom celkovej radiácie. Ale pri malej alebo tenkej oblačnosti, keď je slnko úplne otvorené alebo nie je úplne zakryté mrakmi, môže byť celkové žiarenie v dôsledku zvýšenia rozptýleného žiarenia väčšie ako na jasnej oblohe,

Odraz slnečného žiarenia od zemského povrchu

Celkové žiarenie prichádzajúce na akýkoľvek povrch je ním čiastočne absorbované a čiastočne odrazené. Pomer množstva slnečného žiarenia odrazeného daným povrchom k prichádzajúcemu celkovému žiareniu sa nazýva odrazivosť alebo albedo: A=RK/Q

kde Rk - odrazený tok žiarenia. Albedo sa zvyčajne vyjadruje ako zlomok jednotky alebo ako percento.

Albedo zemského povrchu závisí od jeho vlastností a stavu: farba, vlhkosť, drsnosť, prítomnosť a charakter vegetačného krytu. Tmavé a drsné pôdy odrážajú menej ako svetlé a hladké pôdy. Vlhké pôdy odrážajú menej ako suché pôdy, pretože sú tmavšie. Následne so zvyšovaním pôdnej vlhkosti sa zvyšuje podiel ňou absorbovaného celkového žiarenia. To má veľký vplyv napríklad na tepelný režim zavlažovaných polí.

Čerstvo napadnutý sneh najviac odráža. V niektorých prípadoch dosahuje albedo snehu 87,% a v Arktíde a Antarktíde až 98%. Utlačený, roztopený a viac znečistený sneh odráža oveľa menej. Albedo rôznych pôd a vegetačného krytu sa líši pomerne málo.

Albedo prírodných povrchov sa počas dňa trochu mení, pričom najvyššie albedo sa pozoruje ráno a večer, zatiaľ čo albedo sa cez deň mierne znižuje. Vysvetľuje sa to závislosťou spektrálneho zloženia celkového žiarenia od výšky slnka a nerovnakou odrazivosťou toho istého povrchu pre rôzne dĺžky vlny. Pri nízkej nadmorskej výške slnka je podiel rozptýleného žiarenia v zložení celkového žiarenia zvýšený a ten sa odráža od drsného povrchu silnejšie ako od rovného.

Albedo vodných plôch je v priemere menšie ako albedo pevninského povrchu. Vysvetľuje to skutočnosť, že slnečné lúče prenikajú oveľa hlbšie do horných vrstiev vody, ktoré sú pre ne priehľadné, než do pôdy. Vo vode sú rozptýlené a absorbované. V tomto ohľade je albedo vody ovplyvnené stupňom jej zákalu: pre znečistenú a zakalenú vodu sa albedo výrazne zvyšuje v porovnaní s čistá voda. Odrazivosť oblakov je veľmi vysoká: v priemere je ich albedo asi 80 %.

Na základe znalosti albeda povrchu a celkového žiarenia je možné určiť množstvo krátkovlnného žiarenia absorbovaného daným povrchom. Hodnota 1-A je koeficient absorpcie krátkovlnného žiarenia daným povrchom. Ukazuje, aká časť celkového žiarenia prichádzajúceho na daný povrch je ním pohltená.

Albedo merania veľké plochy zemského povrchu a oblačnosti sa vynášajú s umelé satelity Zem. Informácie o albede oblakov umožňujú odhadnúť ich vertikálny rozsah a znalosť albeda mora umožňuje vypočítať výšku vĺn.

Zónovýrozloženie slnečného žiarenia v blízkosti zemského povrchu.

Slnečné žiarenie dopadá na zemský povrch oslabené atmosférickou absorpciou a rozptylom. Okrem toho sú v atmosfére vždy oblaky a priame slnečné žiarenie často nedosiahne zemský povrch, oblaky ho pohltia, rozptyľujú a odrážajú späť. Oblačnosť môže znížiť prílev priameho žiarenia v širokom rozsahu. Napríklad v púštnej zóne sa kvôli prítomnosti mrakov stratí iba 20 % priameho slnečného žiarenia. Ale v monzúnovom podnebí je strata priameho žiarenia v dôsledku oblačnosti 75%. V Petrohrade ani v ročnom priemere mraky neprepustia 65 % priameho žiarenia na zemský povrch.

Distribúcia priameho slnečného žiarenia nad zemegule nosí komplexná povaha, keďže stupeň priehľadnosti atmosféry a oblačnosti sú veľmi premenlivé v závislosti od geografickej situácie. Najväčší prílev priameho žiarenia v lete nie je v polárnych šírkach, ako na hranici atmosféry, ale v 30-40° zemepisnej šírky. V polárnych zemepisných šírkach je útlm žiarenia príliš veľký v dôsledku nízkej nadmorskej výšky slnka. Na jar a na jeseň nie je maximum priameho žiarenia na rovníku, ako na hranici atmosféry, ale pri 10-20 ° na jar a 20-30 ° na jeseň: rovník je príliš zamračený. Iba v zime tejto pologule dostáva rovníková zóna žiarenie na zemský povrch, ako aj na Horná hranica atmosféru, viac ako všetky ostatné zóny.

Hodnoty rozptýleného žiarenia sú vo všeobecnosti menšie ako priame žiarenie, ale rádovo je rovnaké. V tropických a stredných zemepisných šírkach je množstvo rozptýleného žiarenia od polovice do dvoch tretín priameho žiarenia; pod 50-60 ° zemepisnej šírky je už blízko priamky a v vysokých zemepisných šírkach(60-90°) difúzne žiarenie je takmer po celý rok väčšie ako priame žiarenie. V lete je prílev rozptýleného žiarenia vo vysokých zemepisných šírkach väčší ako v iných zónach. Severná hemisféra.

Geografické rozloženie celkového žiarenia

Uvažujme rozdelenie ročných a mesačných veličín (súčtov) celkového žiarenia na zemeguli. Vidíme, že nie je celkom zónový: izočiary žiarenia na mapách sa nezhodujú so zemepisnými kruhmi. Tieto odchýlky sa vysvetľujú tým, že distribúcia žiarenia na zemeguli je ovplyvnená priehľadnosťou atmosféry a oblačnosťou. Ročné množstvá celkového žiarenia v tropických a subtropických zemepisných šírkach sú nad 140 kcal/cm2. Sú obzvlášť veľké v subtropických púšťach s nízkou oblačnosťou a v severná Afrika dosiahnuť 200-220 kcal / cm2. Ale cez rovník lesné oblasti pri ich veľkej oblačnosti (nad povodím Amazonky a Konga, nad Indonéziou) sú znížené na 100-120 kcal/cm2. Do vyšších zemepisných šírok oboch hemisfér sa ročné množstvo celkového žiarenia znižuje a dosahuje 60-80 kcal/cm2 na 60° zemepisnej šírky. Potom však opäť rastú - málo na severnej pologuli, ale veľmi výrazne nad zamračenou a zasneženou Antarktídou, kde v hĺbkach pevniny dosahujú 120 - 130 kcal / cm2, t.j. hodnoty blízke tropickým a presahujúce rovníkové hodnoty. Nad oceánmi je množstvo žiarenia nižšie ako nad pevninou.

December najväčšie sumyžiarenie, až 20-22 kcal/cm2 a ešte vyššie, v púšťach južnej pologule. Ale v zamračených oblastiach blízko rovníka sú znížené na 8-12 kcal / cm2. Na zimnej severnej pologuli radiácia rýchlo klesá smerom na sever; severne od 50. rovnobežky je to menej ako 2 kcal/cm2 a trochu na sever polárny kruh rovná sa nule. Na letnej južnej pologuli klesá na juh na 10 kcal/cm2 a nižšie v zemepisných šírkach 50-60°. Potom však rastie – až 20 kcal/cm2 pri pobreží Antarktídy a cez 30 kcal/cm2 vo vnútri Antarktídy, kde je tak vyšší ako v lete v trópoch.

V júni najvyššie sumyžiarenie, nad 22 kcal / cm2, nad severovýchodnou Afrikou, Arábiou, Iránskou vysočinou. Sú až do 20 kcal/cm2 a viac Stredná Ázia; oveľa menej, až 14 kcal/cm2, v tropických častiach kontinentov južnej pologule. V zamračených rovníkových oblastiach sú, rovnako ako v decembri, znížené na 8-12 kcal / cm2. Na letnej severnej pologuli množstvo žiarenia pomaly klesá od subtrópov na sever a severne od 50 ° s. sh. zvýšenie, pričom v arktickej kotline dosahuje 20 kcal/cm2 a viac. Na zimnej južnej pologuli rýchlo klesajú smerom na juh, až k nule za polárnym kruhom.
(http://gisssu.narod.ru/world/wcl_txt.ht

Zem dostane od Slnka 1,36 * 10v24 cal tepla za rok. V porovnaní s týmto množstvom energie je zvyšné množstvo energie žiarenia dopadajúceho na zemský povrch zanedbateľné. Žiarivá energia hviezd je teda stomilióntina slnečnej energie, kozmického žiarenia- dve miliardtiny, vnútorné teplo Zem na jej povrchu sa rovná jednej päťtisícine slnečného tepla.
Slnečné žiarenie - slnečné žiarenie- je hlavným zdrojom energie pre takmer všetky procesy prebiehajúce v atmosfére, hydrosfére a vo vyšších vrstvách litosféry.
Jednotkou merania intenzity slnečného žiarenia je počet kalórií tepla absorbovaných 1 cm2 absolútne čiernej plochy kolmej na smer slnečných lúčov za 1 minútu (cal/cm2*min).

Tok žiarivej energie zo Slnka, dosah zemská atmosféra, je veľmi stabilný. Jeho intenzita sa nazýva slnečná konštanta (Io) a v priemere sa považuje za 1,88 kcal/cm2 min.
Hodnota slnečnej konštanty kolíše v závislosti od vzdialenosti Zeme od Slnka a ďalej slnečná aktivita. Jeho výkyvy v priebehu roka sú 3,4-3,5 %.
Ak by slnečné lúče všade dopadli vertikálne na zemský povrch, potom by bez atmosféry a so slnečnou konštantou 1,88 cal / cm2 * min každý štvorcový centimeter dostal 1 000 kcal za rok. Vzhľadom na to, že Zem je sférická, toto množstvo je znížené 4-krát a 1 m2. cm prijme v priemere 250 kcal ročne.
Množstvo slnečného žiarenia, ktoré povrch dostane, závisí od uhla dopadu lúčov.
Maximálne množstvo žiarenia prijíma povrch kolmý na smer slnečných lúčov, pretože v tomto prípade je všetka energia rozložená na plochu s prierezom, rovný prierezu zväzok lúčov - a. Pri šikmom dopade toho istého zväzku lúčov sa energia rozdeľuje veľká plocha(sekcia c) a jednotka povrchu jej prijíma menšie množstvo. Čím menší je uhol dopadu lúčov, tým nižšia je intenzita slnečného žiarenia.
Závislosť intenzity slnečného žiarenia od uhla dopadu lúčov vyjadruje vzorec:

I1 = I0 * sinh,


kde I0 je intenzita slnečného žiarenia pri samom dopade lúčov. Mimo atmosféry slnečná konštanta;
I1 - intenzita slnečného žiarenia pri dopade slnečných lúčov pod uhlom h.
I1 je toľkokrát menší ako I0, koľkokrát je úsek a menší ako úsek b.
Obrázok 27 ukazuje, že a / b \u003d sin A.
Uhol dopadu slnečných lúčov (výška Slnka) sa rovná 90 ° iba v zemepisných šírkach od 23 ° 27 "N do 23 ° 27" S. (t.j. medzi trópomi). V ostatných zemepisných šírkach je to vždy menej ako 90° (tabuľka 8). Podľa zmenšovania uhla dopadu lúčov by mala klesať aj intenzita slnečného žiarenia prichádzajúceho na povrch v rôznych zemepisných šírkach. Keďže výška Slnka nezostáva konštantná počas celého roka a počas dňa, množstvo slnečného tepla prijatého povrchom sa neustále mení.

Množstvo slnečného žiarenia prijatého povrchom priamo súvisí s od doby jeho vystavenia slnečnému žiareniu.

AT rovníková zóna mimo atmosféry množstvo slnečného tepla počas roka nezažije veľké výkyvy, zatiaľ čo vo vysokých zemepisných šírkach sú tieto výkyvy veľmi veľké (pozri tabuľku 9). AT zimné obdobie rozdiely v solárnom tepelnom zisku medzi vysokými a nízkymi zemepisnými šírkami sú obzvlášť významné. AT letné obdobie, v podmienkach nepretržitého osvetlenia dostávajú polárne oblasti maximálne množstvo slnečného tepla za deň na Zemi. V deň letného slnovratu na severnej pologuli je o 36 % vyšší ako denné množstvo tepla na rovníku. Ale keďže dĺžka dňa na rovníku nie je 24 hodín (ako v tomto čase na póle), ale 12 hodín, množstvo slnečného žiarenia za jednotku času na rovníku zostáva najväčšie. Letné maximum denného súčtu slnečného tepla, pozorované asi na 40-50° zemepisnej šírky, je spojené s relatívne dlhým dňom (väčším ako v tomto čase o 10-20° zemepisnej šírky) vo významnej výške Slnka. Rozdiely v množstve tepla prijímaného rovníkovými a polárnymi oblasťami sú v lete menšie ako v zime.
Južná pologuľa prijíma viac tepla ako sever, v zime - naopak (ovplyvňuje zmenu vzdialenosti Zeme od Slnka). A ak by bol povrch oboch hemisfér úplne homogénny, ročné amplitúdy teplotných výkyvov na južnej pologuli by boli väčšie ako na severnej.
Slnečné žiarenie v atmosfére prechádza kvantitatívnych a kvalitatívnych zmien.
Aj ideálna, suchá a čistá atmosféra pohlcuje a rozptyľuje lúče, čím znižuje intenzitu slnečného žiarenia. Oslabujúci vplyv reálnej atmosféry, obsahujúcej vodnú paru a pevné nečistoty, na slnečné žiarenie je oveľa väčší ako ten ideálny. Atmosféra (kyslík, ozón, oxid uhličitý, prach a vodná para) pohlcuje najmä ultrafialové a infračervené lúče. Žiarivá energia Slnka absorbovaná atmosférou sa premieňa na iné druhy energie: tepelnú, chemickú atď. Vo všeobecnosti absorpcia oslabuje slnečné žiarenie o 17-25%.
Molekuly atmosférických plynov rozptyľujú lúče s relatívne krátkymi vlnami - fialové, modré. To vysvetľuje modrú farbu oblohy. Nečistoty rovnomerne rozptyľujú lúče vlnami rôzne dĺžky. Preto s ich výrazným obsahom obloha získava belavý odtieň.
Vďaka rozptylu a odrazu slnečných lúčov atmosférou sa v zamračených dňoch pozoruje denné svetlo, sú viditeľné predmety v tieni, dochádza k fenoménu súmraku.
Ako dlhšia cesta lúča v atmosfére, tým väčšiu jeho hrúbku musí prejsť a tým výraznejšie je slnečné žiarenie zoslabnuté. Preto s nadmorskou výškou vplyv atmosféry na radiáciu klesá. Dĺžka dráhy slnečného svetla v atmosfére závisí od výšky Slnka. Ak vezmeme za jednotku dĺžku dráhy slnečného lúča v atmosfére vo výške Slnka 90° (m), pomer medzi výškou Slnka a dĺžkou dráhy lúča v atmosfére bude ako je uvedené v tabuľke. desať.

Celkový útlm žiarenia v atmosfére v akejkoľvek výške Slnka možno vyjadriť Bouguerovým vzorcom: Im = I0 * pm, kde Im je intenzita slnečného žiarenia v blízkosti zemského povrchu zmenená v atmosfére; I0 - slnečná konštanta; m je dráha lúča v atmosfére; v slnečnej výške 90 ° sa rovná 1 (hmotnosť atmosféry), p je koeficient priehľadnosti ( zlomkové číslo, ktorá ukazuje, aký podiel žiarenia dosiahne povrch pri m=1).
Vo výške Slnka 90°, pri m=1, je intenzita slnečného žiarenia v blízkosti zemského povrchu I1 p krát menšia ako Io, teda I1=Io*p.
Ak je výška Slnka menšia ako 90°, potom m je vždy väčšia ako 1. Dráha slnečného lúča sa môže skladať z niekoľkých segmentov, z ktorých každý sa rovná 1. Intenzita slnečného žiarenia na hranici medzi prvý (aa1) a druhý (ala2) segment 11 je zjavne rovný Io*p, intenzita žiarenia po prechode druhého segmentu I2=I1*p=I0 p*p=I0 p2; I3=I0p3 atď.


Priehľadnosť atmosféry nie je konštantná a nie je rovnaká rôzne podmienky. Pomer priehľadnosti skutočnej atmosféry k priehľadnosti ideálnej atmosféry – faktor zákalu – je vždy väčší ako jedna. Závisí to od obsahu vodnej pary a prachu vo vzduchu. S nárastom zemepisnej šírky sa faktor zákalu znižuje: v zemepisných šírkach od 0 do 20 ° N. sh. v priemere sa rovná 4,6 v zemepisných šírkach od 40 do 50 ° N. sh. - 3,5, v zemepisných šírkach od 50 do 60 ° N. sh. - 2,8 a v zemepisných šírkach od 60 do 80 ° N. sh. - 2,0. V miernych zemepisných šírkach je faktor zákalu menší v zime ako v lete a menej ráno ako popoludní. S výškou klesá. Čím väčší je faktor zákalu, tým väčší je útlm slnečného žiarenia.
Rozlišovať priame, difúzne a celkové slnečné žiarenie.
Časť slnečného žiarenia, ktoré preniká cez atmosféru na zemský povrch, je priame žiarenie. Časť žiarenia rozptýleného atmosférou sa premieňa na difúzne žiarenie. Všetko slnečné žiarenie vstupujúce na zemský povrch, priame aj difúzne, sa nazýva celkové žiarenie.
Pomer medzi priamym a rozptýleným žiarením sa značne mení v závislosti od oblačnosti, prašnosti atmosféry a tiež od výšky Slnka. Pri jasnej oblohe podiel rozptýleného žiarenia nepresahuje 0,1 %, pri zamračenej oblohe môže byť difúzne žiarenie väčšie ako priame žiarenie.
V nízkej nadmorskej výške Slnka pozostáva celkové žiarenie takmer výlučne z rozptýleného žiarenia. Pri slnečnej výške 50° a jasnej oblohe podiel rozptýleného žiarenia nepresahuje 10-20%.
Mapy priemerných ročných a mesačných hodnôt celkovej radiácie nám umožňujú všimnúť si hlavné vzorce v nej geografické rozloženie. Ročné hodnoty celkovej radiácie sú rozdelené prevažne zonálne. Najväčšie ročné množstvo celkového žiarenia na Zemi zachytí povrch v tropických vnútrozemských púšťach (Východná Sahara a centrálna časť Arábia). Citeľný pokles celkovej radiácie na rovníku je spôsobený vysokou vlhkosťou vzduchu a veľkou oblačnosťou. V Arktíde je celková radiácia 60-70 kcal/cm2 za rok; v Antarktíde je kvôli častému opakovaniu jasných dní a väčšej priehľadnosti atmosféry o niečo väčšia.

V júni dostáva najväčšie množstvo žiarenia severná pologuľa a najmä vnútrozemské tropické a subtropické oblasti. Množstvo slnečného žiarenia prijímaného povrchom v miernych a polárnych zemepisných šírkach severnej pologule sa len málo líši, najmä kvôli dlhému trvaniu dňa v polárnych oblastiach. Zónovanie v rozložení celkového žiarenia vyššie. kontinentoch na severnej pologuli a v tropických šírkach južnej pologule sa takmer nevyjadruje. Lepšie sa prejavuje na severnej pologuli nad oceánom a jasne sa prejavuje v extratropických zemepisných šírkach južnej pologule. Na južnom polárnom kruhu sa hodnota celkového slnečného žiarenia blíži k 0.
V decembri sa najväčšie množstvo žiarenia dostáva na južnú pologuľu. Vysoko položený ľadový povrch Antarktídy s vysokou priehľadnosťou vzduchu dostáva v júni podstatne viac celkového žiarenia ako povrch Arktídy. V púštiach (Kalahari, Veľká Austrália) je veľa tepla, ale kvôli väčšej oceánizácii južnej pologule (vplyv vysokej vlhkosti a oblačnosti) sú jeho množstvá tu o niečo menšie ako v júni pri rovnakých zemepisných šírkach severnej pologuli. V rovníkových a tropických zemepisných šírkach severnej pologule sa celkové žiarenie mení relatívne málo a zonácia v jeho rozložení je zreteľne vyjadrená len na sever od severného obratníka. So zväčšujúcou sa zemepisnou šírkou celkové žiarenie pomerne rýchlo klesá, jeho nulová línia prechádza trochu na sever od polárneho kruhu.
Celkové slnečné žiarenie dopadajúce na zemský povrch sa čiastočne odráža späť do atmosféry. Pomer množstva žiarenia odrazeného od povrchu k množstvu žiarenia dopadajúceho na tento povrch sa nazýva albedo. Albedo charakterizuje odrazivosť povrchu.
Albedo zemského povrchu závisí od jeho stavu a vlastností: farba, vlhkosť, drsnosť atď. Čerstvo napadnutý sneh má najvyššiu odrazivosť (85-95%). Pokojne vodná plocha keď naň dopadajú slnečné lúče kolmo, odráža len 2-5% a keď je slnko nízko, dopadajú naň takmer všetky lúče (90%). Albedo suchej černozeme - 14%, vlhké - 8, les - 10-20, lúčna vegetácia - 18-30, piesčité púštne povrchy - 29-35, povrchy morský ľad - 30-40%.
Veľké albedo ľadovej plochy, najmä ak je pokrytá čerstvým snehom (až 95 %), je dôvodom nízkych teplôt v polárnych oblastiach v lete, kedy je tam výrazný príchod slnečného žiarenia.
Žiarenie zemského povrchu a atmosféry. Každé teleso s teplotou nad absolútnou nulou (vyššou ako mínus 273°) vyžaruje žiarivú energiu. Celková emisivita čierneho telesa je úmerná jeho štvrtej mocnine absolútna teplota(T):
E \u003d σ * T4 kcal / cm2 za minútu (Stefan-Boltzmannov zákon), kde σ je konštantný koeficient.
Čím vyššia je teplota vyžarujúce teleso, čím kratšia je vlnová dĺžka emitovaných nm lúčov. Rozžiarené Slnko posiela do vesmíru krátkovlnné žiarenie. Zemský povrch, pohlcujúci krátkovlnné slnečné žiarenie, sa ohrieva a stáva sa aj zdrojom žiarenia (pozemského žiarenia). Ho, keďže teplota zemského povrchu nepresahuje niekoľko desiatok stupňov, jeho dlhovlnné žiarenie, neviditeľné.
Zemské žiarenie je z veľkej časti zadržiavané atmosférou (vodná para, oxid uhličitý, ozón), ale lúče s vlnovou dĺžkou 9-12 mikrónov voľne prechádzajú mimo atmosféru, a preto Zem stráca časť tepla.
Atmosféra pohlcujúca časť slnečného žiarenia prechádzajúceho ňou a viac ako polovicu zemského žiarenia sama vyžaruje energiu a v svetový priestor a na zemský povrch. Atmosférické žiarenie smerujúce k zemskému povrchu smerom k zemskému povrchu sa nazýva opačné žiarenie. Toto žiarenie, rovnako ako pozemské, dlhovlnné, neviditeľné.
V atmosfére sa stretávajú dva prúdy dlhovlnného žiarenia – žiarenie zemského povrchu a žiarenie atmosféry. Rozdiel medzi nimi, ktorý určuje skutočnú stratu tepla zemským povrchom, je tzv efektívne žiarenie. Efektívne žiarenie je tým väčšie, čím vyššia je teplota vyžarujúceho povrchu. Vlhkosť vzduchu znižuje efektívne žiarenie, jeho oblačnosť ho výrazne znižuje.
Najvyššia hodnota ročných súm efektívneho žiarenia je pozorovaná v tropických púšťach – 80 kcal/cm2 za rok – v dôsledku vysoká teplota povrch, suchosť vzduchu a jasnosť oblohy. Na rovníku s vysokou vlhkosťou vzduchu je efektívne žiarenie len asi 30 kcal/cm2 za rok a jeho hodnota pre pevninu a pre oceán sa líši len veľmi málo. Najnižšie efektívne žiarenie v polárnych oblastiach. V miernych zemepisných šírkach stráca zemský povrch asi polovicu množstva tepla, ktoré prijíma absorpciou celkového žiarenia.
Schopnosť atmosféry prepúšťať krátkovlnné žiarenie zo Slnka (priame a difúzne žiarenie) a oneskorovať dlhovlnné žiarenie Zeme sa nazýva skleníkový (skleníkový) efekt. Vplyvom skleníkového efektu je priemerná teplota zemského povrchu +16°, bez atmosféry by bola -22° (o 38° nižšia).
Radiačná bilancia (zvyškové žiarenie). Zemský povrch súčasne prijíma žiarenie a vydáva ho preč. Príchod žiarenia je celkové slnečné žiarenie a protižiarenie atmosféry. Spotreba – odraz slnečného žiarenia od povrchu (albedo) a vlastné žiarenie zemského povrchu. Rozdiel medzi prichádzajúcim a odchádzajúcim žiarením je radiačná rovnováha, alebo zvyškové žiarenie. Hodnota radiačnej bilancie je určená rovnicou

R \u003d Q * (1-α) - I,


kde Q je celkové slnečné žiarenie na jednotku povrchu; α - albedo (frakcia); I - efektívne žiarenie.
Ak je vstup väčší ako výstup, bilancia žiarenia je kladná, ak je vstup menší ako výstup, bilancia je záporná. V noci je vo všetkých zemepisných šírkach radiačná bilancia negatívna, cez deň až do poludnia je všade pozitívna, okrem vysokých zemepisných šírok v zime; poobede - opäť negatívne. V priemere za deň môže byť radiačná bilancia pozitívna aj negatívna (tabuľka 11).


Na mape ročných súm radiačnej bilancie zemského povrchu možno vidieť prudká zmena polohy izolínií pri ich prechode z pevniny do oceánu. Radiačná bilancia povrchu oceánu spravidla prevyšuje radiačnú bilanciu pevniny (vplyv albeda a efektívneho žiarenia). Distribúcia radiačnej bilancie je vo všeobecnosti zonálna. V oceáne v tropických zemepisných šírkach dosahujú ročné hodnoty radiačnej bilancie 140 kcal/cm2 (Arabské more) a pri hraniciach nepresahujú 30 kcal/cm2 plávajúci ľad. Odchýlky od zonálneho rozloženia radiačnej bilancie v oceáne sú nevýznamné a sú spôsobené rozložením oblačnosti.
Na súši v rovníkových a tropických zemepisných šírkach sa ročné hodnoty radiačnej bilancie pohybujú od 60 do 90 kcal/cm2 v závislosti od vlahových podmienok. Najväčšie ročné sumy radiačnej bilancie sú zaznamenané v tých regiónoch, kde je albedo a efektívne žiarenie relatívne malé (vlhké dažďových pralesov, savany). Ich najnižšia hodnota je vo veľmi vlhkých (veľká oblačnosť) a vo veľmi suchých (veľká účinná radiácia) oblastiach. V miernych a vysokých zemepisných šírkach sa ročná hodnota radiačnej bilancie s rastúcou zemepisnou šírkou znižuje (efekt poklesu celkovej radiácie).
Ročné sumy radiačnej bilancie nad centrálnych regiónoch Antarktída je negatívna (niekoľko kalórií na 1 cm2). V Arktíde sú tieto hodnoty blízke nule.
V júli je radiačná bilancia zemského povrchu na významnej časti južnej pologule negatívna. Čiara nulového vyváženia prebieha medzi 40 a 50 ° S. sh. Najvyššia hodnota radiačnej bilancie sa dosahuje na povrchu Oceánu v tropických šírkach severnej pologule a na povrchu niektorých vnútrozemské moria, napríklad Čierna (14-16 kcal / cm2 za mesiac).
V januári sa nulová rovnováha nachádza medzi 40 a 50° severnej šírky. sh. (nad oceánmi stúpa trochu na sever, nad kontinentmi klesá na juh). Významná časť severnej pologule má negatívnu radiačnú bilanciu. Najväčšie hodnoty radiačnej bilancie sú obmedzené na tropické zemepisné šírky južnej pologule.
V priemere za rok je radiačná bilancia zemského povrchu pozitívna. V tomto prípade sa povrchová teplota nezvyšuje, ale zostáva približne konštantná, čo možno vysvetliť iba nepretržitou spotrebou prebytočného tepla.
Radiačná bilancia atmosféry pozostáva z ňou absorbovaného slnečného a zemského žiarenia na jednej strane a atmosférického žiarenia na strane druhej. Je vždy negatívny, pretože atmosféra absorbuje len malú časť slnečného žiarenia a vyžaruje takmer toľko ako povrch.
Radiačná bilancia povrchu a atmosféry spolu, ako celku, pre celú Zem za rok sa v priemere rovná nule, ale v zemepisných šírkach môže byť pozitívna aj negatívna.
Dôsledkom takéhoto rozloženia radiačnej bilancie by mal byť prenos tepla v smere od rovníka k pólom.
Tepelná rovnováha. Radiačná rovnováha je najdôležitejšou zložkou tepelná bilancia. Rovnica povrchovej tepelnej bilancie ukazuje, ako sa energia prichádzajúca slnečného žiarenia premieňa na zemský povrch:

kde R je radiačná bilancia; LE - spotreba tepla na vyparovanie (L - latentné teplo odparovanie, E - odparovanie);
P - turbulentná výmena tepla medzi povrchom a atmosférou;
A - výmena tepla medzi povrchom a spodnými vrstvami pôdy alebo vody.
Radiačná bilancia povrchu sa považuje za pozitívnu, ak žiarenie absorbované povrchom presiahne tepelné straty, a za negatívne, ak ich nedoplní. Všetky ostatné podmienky tepelnej bilancie sa považujú za pozitívne, ak spôsobujú tepelné straty povrchom (ak zodpovedajú spotrebe tepla). Ako. všetky členy rovnice sa môžu zmeniť, tepelná bilancia sa neustále narúša a znova sa obnovuje.
Vyššie uvedená rovnica povrchovej tepelnej bilancie je približná, pretože nezohľadňuje niektoré sekundárne, ale za špecifických podmienok získavanie dôležitosti faktory, ako je uvoľňovanie tepla pri mrazení, jeho spotreba na rozmrazovanie atď.
Tepelnú bilanciu atmosféry tvorí radiačná bilancia atmosféry Ra, teplo prichádzajúce z povrchu Pa, teplo uvoľnené v atmosfére pri kondenzácii LE a horizontálny prenos tepla (advekcia) Aa. Radiačná bilancia atmosféry je vždy negatívna. Kladný je prílev tepla v dôsledku kondenzácie vlhkosti a veľkosť turbulentného prenosu tepla. Advekcia tepla vedie v priemere za rok k jeho presunu z nízkych do vysokých zemepisných šírok: znamená teda spotrebu tepla v nízkych zemepisných šírkach a príchod do vysokých zemepisných šírok. Pri viacročnom odvodení možno tepelnú bilanciu atmosféry vyjadriť rovnicou Ra=Pa+LE.
Tepelná bilancia povrchu a atmosféry spolu ako celku sa v dlhodobom priemere rovná 0 (obr. 35).

Množstvo slnečného žiarenia vstupujúceho do atmosféry za rok (250 kcal/cm2) sa považuje za 100 %. Slnečné žiarenie prenikajúce do atmosféry sa čiastočne odráža od oblakov a vracia sa späť za atmosféru - 38%, čiastočne absorbované atmosférou - 14% a čiastočne vo forme priameho slnečného žiarenia dosahuje zemský povrch - 48%. Zo 48%, ktoré sa dostanú na povrch, je 44% absorbovaných a 4% sú odrazené. Albedo Zeme je teda 42 % (38+4).
Žiarenie absorbované zemským povrchom sa spotrebuje nasledovne: 20 % sa stratí efektívnym žiarením, 18 % sa spotrebuje na vyparovanie z povrchu, 6 % sa spotrebuje na ohrev vzduchu pri turbulentnom prenose tepla (spolu 24 %). Strata tepla povrchom vyrovnáva jeho príchod. Teplo prijímané atmosférou (14 % priamo zo Slnka, 24 % zo zemského povrchu) spolu s efektívnym žiarením Zeme smeruje do svetového priestoru. Albedo Zeme (42 %) a radiácia (58 %) vyrovnávajú prílev slnečného žiarenia do atmosféry.

(Q) je kombinácia priameho slnečného žiarenia prichádzajúceho priamo zo Slnka a difúzneho žiarenia (žiarivá energia rozptýlená oblakmi a ňou samou).

Celková radiácia na bezoblačnej oblohe ( možné žiarenie) závisí od zemepisnej šírky miesta, výšky slnka, charakteru podkladového povrchu a priehľadnosti atmosféry, t.j. z obsahu aerosólov v ňom a. Zvýšenie obsahu aerosólov vedie k zníženiu priameho žiarenia a zvýšeniu rozptýleného žiarenia. Posledné uvedené sa vyskytuje aj so zvýšením albeda podkladového povrchu. Podiel rozptýleného žiarenia na celkovom počte na bezoblačnej oblohe je 20–25 %.

Rozloženie mesačných a ročných súm celkovej radiácie nad územím Ruska pod bezoblačnou oblohou je uvedené v tabuľke vo forme priemerných hodnôt zemepisnej šírky.

Vo všetkých ročných obdobiach sa množstvo celkového žiarenia zvyšuje zo severu na juh v súlade so zmenou výšky slnka. Výnimkou je obdobie od mája do júla, kedy kombinácia dlhého dňa a výšky slnka poskytuje na severe pomerne vysoké hodnoty celkového žiarenia.

Celková radiácia na bezoblačnej oblohe sa vyznačuje prítomnosťou vyšších hodnôt v ázijskej časti v porovnaní s európskou časťou.

V podmienkach jasná obloha celkové žiarenie má jednoduché denné kolísanie s maximom na poludnie. V ročnom priebehu je maximum zaznamenané v júni - mesiaci najväčšia výška slnko.

Mesačný a ročný príchod celkovej radiácie za skutočných podmienok je len časťou možného, ​​čo je prejavom vplyvu oblačnosti. Najväčšie odchýlky reálneho mesačného príjmu od možného pozorujeme v lete o hod Ďaleký východ, kde pod vplyvom monzúnu oblačnosť znižuje celkovú radiáciu o 40–60 %. Celkovo za rok najväčší podiel z možného celkového žiarenia je v najviac južné regióny Rusko - až 80%.

V prítomnosti oblačnosti je celkové žiarenie determinované nielen počtom a tvarom oblakov, ale aj stavom slnečného disku. Pri otvorení solárny disk výskyt oblačnosti vedie k zvýšeniu celkového žiarenia v dôsledku zvýšenia rozptýleného žiarenia. V niektorých dňoch môže byť difúzne žiarenie úmerné priamemu žiareniu. V týchto prípadoch môže denný príchod celkovej radiácie prevýšiť radiáciu na bezoblačnej oblohe.

Astronomický faktor je určujúcim faktorom ročného chodu celkového žiarenia, avšak vplyvom oblačnosti možno maximálny príchod žiarenia pozorovať nie v júni, ako je typické pre bezoblačnú oblohu, ale v júli a dokonca v r. Smieť.


Bol by som vďačný, keby ste tento článok zdieľali na sociálnych sieťach: