Лабораторне заняття №1-2

ТЕМА: Сонячна радіація

МЕТА: навчитися визначати величину прямої сонячної радіації, в залежності від висоти сонця та прозорості атмосфери, кута падіння сонячних променів, з’ясувати закономірності географічного розподілу сумарної сонячної радіації та радіаційного балансу, оволодівати навичками аналізу географічних карт та виявлення географічних закономірностей.

ОБЛАДНАННЯ:глобус, фізична карта світу, роздаткові матеріали "Сумарна сонячна радіація", практикуми Н.П. Неклюкової , географічні атласи.

Питання для співбесіди

1. Поняття "сонячна стала"

2. Залежність інтенсивності сонячної радіації від кута падіння сонячних променів.

3. Перетворення сонячної радіації в атмосфері. Закон Буге.

4. Чинники, від яких залежить величина сумарної сонячної радіації

Завдання

Завдання 1.

Визначте інтенсивність прямої сонячної радіації поза впливом атмосфери на широтах:

В-І — 0^о(екватор); В-ІІ — 23⁰,27пн.ш(тропік); В-ІІІ — 66^о, 33^lпн.ш. (полярне коло); В-ІV — 90^о пн.ш(полюс), у дні рівнодень і сонцестоянь ополудні. І прийміть рівною 2 Ккал/см² хв.

Методичні вказівки.

Спочатку слід визначити висоту Сонця на заданій широті за формулою h =90^o- y ± δ, де h- висота сонця на даній широті, y – географічна широта, δ – схилення сонця. Згадайте із курсу “Загальне землезнавство”, що схилення Сонця – це кут між сонячними променями і площиною екватора, ополудні. Упродовж року величина схилення змінюється від +23⁰27^/ у день літнього сонцестояння (22 червня) до 23⁰27^/у день зимового сонцестояння (22 грудня). У дні рівнодень 21 березня і 23 вересня схилення дорівнює приблизно 0⁰. Ці показники без всяких змін використовуються для усіх об’єктів північної півкулі. Для обрахунків у південній півкулі знак схилення береться протилежний відносно наведених вище показників.

З’ясувавши висоту Сонця на заданій широті, слід визначити інтенсивність сонячної радіації за формулою I₁=I₀ * sin h, де I₀ – сонячна стала, I₁ – інтенсивність сонячної радіаціїна даній широті, h – висота Сонця, І₀ прийміть рівною 2 Ккал/см² хв.

Порівняйте інтенсивність сонячної радіації на заданій широті у різні дні. Поясніть з’ясовані відмінності.

Завдання 2.

Визначте інтенсивність прямої сонячної радіації, якe одержує земна поверхня: І - при висоті сонця (h) 30^о і при коефіцієнті прозорості (р) р = 0,8;

ІІ - при h = 30^о, р = 0,6;

ІІІ - при h =90^о, р = 0,6.

Методичні вказівки.

Спочатку слід визначити шлях променя в атмосфері. Його величина залежить від висоти сонця, що відображено у таблиці 1 (рис.1)

Висота сонця	900	800	700	600	500	400	300	200	100	50	00
Шлях променя	1	1,02	1,06	1,15	1,3	1,35	2	2,9	5,6	10,4	35,4

Рис.1. Залежність шляху променя в атмосфері від висоти Сонця.

Далі визначте інтенсивність прямої сонячної радіації біля земної поверхні за формулою I₁=I_{0 *} p^m, де I₁ –інтенсивність прямої сонячної біля земної поверхні, I₀ – сонячна стала, р- коефіцієнт прозорості, m- шлях променя в атмосфері.

З’ясуйте, як впливає коефіцієнт прозорості на величину прямої сонячної радіації. Для цього порівняйте результати обчислень I i II.

З’ясуйте, як впливає висота Сонця на величину прямої сонячної радіації. Для цього порівняйте результати обчислень II i III.

Завдання 3.

Полуднева висота Сонця дорівнює 60^о, інтенсивність сонячної радіації біля земної поверхні — (І ) 0,82 Ккал/см² хв.

На якому даху швидше стане сніг: а)плоскому; б)із скатом 30^о південної експозиції; в)із скатом 60^о північної експозиції.

Завдання 4.

Полуднева висота Сонця дорівнює 90^о, І = 0,82 Ккал/см² хв.. Які тераси краще робити у тропіках, щоб рослини взимку одержали найбільше тепла: а)горизонтальні; б)з крутизною 30^о пд. експозиції; в)з крутизною 60^о пн. експозиції.

В-І –на північному тропуку; В-ІІ – на південному тропіку.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ:

для виконання завдань 3 і 4 слід зробити малюнки, які б дозволили визначити кут падіння сонячних променів на реальну земну поверхню (схили різної крутизни і експозиції). Експозиція схилу визначається за тією стороною горизонту, напроти якої він розташований.

h — висота Сонця

l — крутизна схилу

h¹ h¹ — кут падіння сонячних h I¹ променів

Визначені за малюнком кути падіння сонячних променів підставте до рівняння

І₁= І * sin h¹, знайдіть кількість сонячної радіації для кожного схилу, порівняйте одержані дані, зробіть висновки.

Завдання 5.

Користуючись роздатковими матеріалами "Сумарна сонячна радіація", охарактеризуйте та поясніть географічний розподіл річної сумарної сонячної радіації за таким планом:

1. Чинники, які визначають величину сумарної сонячної радіації.

2. Найбільша величина (кількісний показник та регіони поширення). Причини з’ясованої територіальної приуроченості.

3. Найменша величина (кількісний показник та регіони поширення). Причини з’ясованої територіальної приуроченості

4. Основна закономірність просторового розподілу (один або кілька генеральних напрямків зміни величини; збільшення або зменшення). Причини з’ясованого розподілу.

5. Відхилення від основної закономірності просторового розподілу (регіони, причини): а) під впливом хмарності; б) в гірських районах; в) в районах холодних течій; г) при переході з океану на суходіл.