Солнечная радиация

-поток лучистой энергии солнца, идущей к поверхности земли, где эта энергия превращается главным образом в тепловую энергию. Солнечная радиация имеет огромное значение для самых разнообразных процессов и явлений, совершающихся на земле и в её атмосфере. В настоящее время существует отрасль науки называемая актинометрией, которая занимается изучением лучистой энергии в природных условиях и разработкой методов её измерения. Солнце является единственным источником лучистой энергии для земной поверхности и атмосферы. Другими источниками можно пренебречь (луна, метеоры, планеты и др.). Солнце представляет огромный шар из раскаленных газов, состоящих из 50% водорода, 40% гелия, 10% смеси тяжелых элементов. Диаметр солнца 109 раз больше диаметра земли. Среднее расстояние между землёй и солнцем равно 150 млн. см. Температура излучающей поверхности солнца около 6 тыс. градусов (С). С глубиной резко возрастает. В центре может достигать 20 млн. градусов (С). Солнце излучает огромное количество энергии, однако на земную поверхность падает только примерно одна двух млрд. Доля энергии, излучаемая солнцем во все стороны.

Интенсивность солнечной радиации. Солнечная постоянная.

Для практических целей важное значение имеет определение интенсивности потока солнечной энергии, приходящей на единицу площади в единицу времени, на интенсивность. Измеряется количеством тепла в каллориях , получаемого в 1 минуту 1 см2 черной поверхности, расположенной перпендикулярно к солнечным лучам и поглощающая всю попадающую на неё солнечную радиацию

I=I1*sinα

I1 – количество тепла в каллориях, получаемая в 1 минуту 1 см2 горизонтальной поверхности.

Α – угол, образованный солнечным лучем с горизонтальной поверхностью.

На границе атмосферы интенсивность солнечной радиации = 1,94, это интенсивность солнечной радиации в момент вступления её в атмосферу. Такая же интенсивность была бы у земной поверхности если бы атмосфера была бы абсолютно прозрачной средой.

Ослабление солнечной радиацией в атмосфере

При прохождении через атмосферу она частично поглощается и рассеивается, некоторое количество её отражается от облаков и поверхности земли, 43% поступает обратно в мировое пространство, 57% поступает на поверхность земли и в атмосферу, из них 14% поглощается атмосферой, 43% доходит до поверхности земли в виде прямого солнечного(27%) и рассеянного (10%) света. В атмосфере солнечная радиация поглощается главным образом водяным паром, пылью и отчасти углекислым озоном. При рассеивании не поглощается составными частями атмосферы и следовательно не переходит тепловую энергию, она при этом только отклоняется от прямолинейного пути и рассеивается во все стороны, при чём это рассеивание производится мельчайшими частицами находящимися в воздухе – капельки воды, кристаллики льда, пылью, а так же молекулами воздуха. Радиация поступающая к поверхности земли в следствии рассеивания солнечных лучей атмосферы называется рассеянной радиацией.

Суммарная радиация – сумма всей радиации, включающая прямую рассеянную, отраженную.

Прямая солнечная радиация – проходящая через атмосферу без каких либо изменений.

Отраженная солнечная радиация – отраженная от каких либо предметов или поверхности(от темной поверхности отражение меньше).

Методы измерения радиации.

Для измерения прямой и рассеянной солнечной радиации, радиационного баланса и других видов радиации существует много приборов, как с визуальными отсчётами так и с автоматической регистрацией. Приборы для измерения прямой солнечной радиации называют пиргелиометрами и актинометрами, для измерения радиационного баланса используют балансометры. Для измерения радиации применяется зачерненная металлическая пластина, которая по своим поглощающим свойствам практически идентична абсолютно черному телу, т.е. поглощает и превращает в тепло всю падающую на неё радиацию. Во многие приборы входят кроме того пластинки с белой поверхностью почти полностью отражающие солнечную радиацию.