4.3. Сонечная пастаянная

Сонечнай пастаяннай S_o называецца шчыльнасць патока сонечнай радыяцыі (энергетычная асветленасць) на верхняй мяжы атмасферы на перпендыкулярнай паверхні пры сярэдняй адлегласці ад Зямлі да Сонца. Паводле найноўшых даследаванняў сонечная пастаянная роўная 1367 Вт·м^-2. Аднак сонечная пастаянная зведвае хістанні па двум прычынам. Па-першае, яна хістаецца на працягу года за кошт змяненняў адлегласці Зямлі ад Сонца ў памерах ±3,3 %. Па другое, сонечная пастаянная хістаецца ў сувязі са змяненнямі сонечнай актыўнасці ў невялікіх межах (0,02 %).

4.4. Прамая сонечная радыяцыя

Сонечная радыяцыя распаўсюджваецца ад Сонца ў выглядзе патока паралельных промняў. Праходзячы праз зямную атмасферу, энергія паглынаецца малекуламі газаў і аэразолямі, часткова рассейваецца, а часткова адбіваецца ад воблакаў. Тая частка радыяцыі, якая даходзіць да зямной паверхні непасрэдна ад дыска Сонца, называецца прамой сонечнай радыяцыяй, у адрозненне ад радыяцыі, рассеянай у атмасферы. Максімальная колькасць прамой радыяцыі паступае на паверхню, перпендыкулярную да сонечных промняў, напрыклад, калі Сонца ў зеніце Ѕ.

На гарызантальную паверхню (пад вуглом менш 90º) прыходзіцца меншая колькасць праменнай энергіі S´, прапарцыянальная сінусу вышыні сонца h_○:

S´= S sin h_○ (4.2)

Колькасць прамой сонечнай радыяцыі, якая паступае на гарызантальную паверхню, называецца інсаляцыяй. Колькасць энергіі, што нясуць хвалі пэўнай даўжыні λ, называецца спектральнай шчыльнасцю энергетычнай асветленасці і абазначаецца S_λ.

4.5. Паглынанне сонечнай радыяцыі ў атмасферы

У выніку паглынання і рассеяння ў атмасферы прамая сонечная радыяцыя аслабляецца і змяняе свой спектральн склад. Сонечныя промні з хвалямі рознай даўжыні паглынаюцца і рассейваюцца ў атмасферы па-рознаму.

Атмасфера паглынае каля 23 % прамой сонечнай радыяцыі. Гэта паглынанне заўжды селектыўнае, або выбіральнае. Асноўнымі паглынальнікамі радыяцыі з’яўляюцца вадзяная пара, вуглякіслы газ, азон, кісларод і аэразоль. Паглынанне таксама залежыць ад празрыстасці атмасферы і вышыні Сонца над гарызонтам.

Розныя газы паглынаюць радыяцыю ў розных участках спектра і ў рознай ступені. Вадзяная пара паглынае галоўным чынам промні ў інфрачырвонай вобласці спектру (0,68 – 0,73 мкм). Вадзяная пара можа паглынаць 8 – 10 % радыяцыі з агульнага патоку сонечнай радыяцыі. Для хваляў даўжынёй 8,5 – 12 мкм вадзяная пара празрыстая. Гэты ўчастак спектра называецца акном празрыстасці атмасферы. Другім акном празрыстасці з’яўляецца больш кароткахвалевы дыяпазон інфрачырвонага спектра – 3,4 – 4,2 мкм. Вокны празрыстасці выкарыстоўваюцца для дыстанцыйных назіранняў за станам сушы і акіяну пры дапамозе штучных спадарожнікаў Зямлі.

Моцным паглынальнікам радыяцыі з’яўляецца азон. Яго канцэнтрацыя ў паветры невялікая, аднак ён здольны паглынуць 3 % сонечнай пастаяннай. Азон цалкам адсякае частку сонечнага спектра з даўжынямі хваляў карацей 0,29 мкм, які не даходзіць да зямной паверхні. Акрамя таго, азон паглынае даўжыні хваляў 9,4 – 9,9 мкм у інфрачырвонай вобласці спектра.

Дыаксід вугляроду (вуглекіслы газ) паглынае ўльтрафіялетавыя (0,1 – 0,2 мкм) і інфрачырвоныя выпраменьванні (λ>2 мкм). Так як утрыманне СО₂ ў атмасферы невялікае, то і яго паглынальная здольнасць нязначная.

Паглынальнікам сонечнай радыяцыі з’яўляюцца хлорфторвуглевадароды (фрэоны). Акрамя разбуральнага ўздзеяння на слой азону, гэтыя тэхнагенныя рэчывы актыўна паглынаюць у стратасферы інфрачырвонае выпраменьванне. Паглынае сонечную радыяцыю таксама (каля 10 %) атмасферная аэразоль (пыл, дым) і воблакі.

Малой паглынальнай здольнасцю сонечнай радыяцыі валодае азот і кісларод. Азот паглынае самыя кароткія ўльтрафіялетавыя промні, а кісларод – у бачнай і ўльтрафіялетавай частцы сонечных выпраменьванняў.