Záření slunce - sluneční záření - je hlavním zdrojem tepelné energie přijímané zemským povrchem a atmosférou. Země přijímá od Slunce 1.36-10 24 výkalytepla. Toto množství by stačilo k roztavení vrstvy ledu o tloušťce 35 mm. viz zcela zakrývá Zemi při 0 °.
Tok tepelné sálavé energie Slunce, dosahující zemské atmosféry, je konstantnější. Jeho intenzita je 1,98 výkaly / cm 2 minvolal solární konstanta.Jak bylo zjištěno dříve, množství slunečního záření, které přijímá povrch, závisí na úhlu dopadu paprsků. Vzhledem k tomu, že se výška Slunce mění v průběhu roku a dne, mění se také úhel dopadu slunečních paprsků na zemský povrch a následně i množství produkovaného slunečního tepla.
Záření přicházející na zemský povrch přímo ze Slunce se nazývá rovný.Sluneční záření, které prochází atmosférou, je částečně absorbováno a mění se na tepelnou energii. Sluneční paprsky se setkávají s molekulami plynu a částicemi suspendovanými v atmosféře a liší se od přímého směru a rozptylu. Toto záření se nazývá rozptýlené.To způsobuje rozptýlené denní světlo.
Množství absorbovaného a rozptýleného záření závisí na tloušťce atmosféry, kterou procházejí sluneční paprsky, a na její průhlednosti. Průhlednost atmosféry je proměnlivá a závisí na obsahu vodní páry a suspendovaných částic ve vzduchu.
Všechny sluneční záření přicházející na zemský povrch, přímé a difúzní, se nazývá celkemzáření. Jeho intenzita je vyjádřena vzorcem
kde Já - intenzita přímého záření, \\ t i - intenzita difuzního záření, h - výška slunce.
Poměr mezi přímým a difúzním zářením se mění v závislosti na oblačnosti, prašnosti atmosféry a výšce slunce. S jasnou oblohou nepřesahuje zlomek rozptýleného záření 10%, při zakaleném může být rozptýlené záření přímější. V nízké výšce slunce, úplné záření sestává téměř úplně rozptýlené radiace.
Rozložení celkového záření na zemský povrch není striktně zonální, protože závisí na oblačnosti a průhlednosti atmosféry. V bezmračné tropické poušti dosahuje roční množství celkového záření 200-220 kcal / cm2v polárních zemích klesá jeho hodnota na 60% kcal / cm2.
Sluneční záření dopadající na zemský povrch se částečně absorbuje v horní vrstvě půdy nebo vody a částečně se odráží zpět do atmosféry. Poměr množství záření odraženého od povrchu k množství záření dopadajícího na tento povrch se nazývá albedo. Albedo závisí na barvě, vlhkosti, drsnosti a dalších vlastnostech povrchu. Čerstvý sníh má albedo více než 80%, horní plocha mraků je 50-75%, poušť je 30-35%, luční vegetace je asi 20%, les je asi 15%, čerstvě orá orná půda je menší než 10%. Albedo vodní hladiny se pohybuje od 2 do 80%, v závislosti na výšce slunce a vln.
Čím vyšší je teplota sálavého tělesa, tím kratší je jeho vlnová délka. Proto je sluneční záření krátkovlnné (od 0,1 do 4) mikron)a pozemní - dlouhovlnná (od 4 do 100) mk).Zemské záření je do značné míry udržováno atmosférou (vodní pára, oxid uhličitý, ozón). Absorbující část slunečního a suchozemského záření, atmosféra vyzařuje tepelnou energii do světového prostoru a na zemský povrch. Ten se nazývá protizánětlivé záření. Rozdíl mezi vyzařováním zemského povrchu a proti-záření určuje skutečnou tepelnou ztrátu zemského povrchu a nazývá se účinné záření.Schopnost atmosféry přenášet krátkovlnné záření Slunce a oddálit dlouhovlnné záření Země se nazývá skleníkový efekt.Vzhledem ke skleníkovému efektu je průměrná teplota zemského povrchu o 38 ° vyšší, než by byla bez atmosféry.
Povrch země současně přijímá a vydává záření. Rozdíl mezi příchodem záření (absorbovaným celkovým ozářením) a jeho spotřebou (účinné záření) se nazývá rovnováha záření povrch země. Radiační bilance je určena z rovnice
kde A- albedo 1 e- účinné záření.
Radiační bilance pro celou Zemi je pozitivní, s výjimkou ledových desek Antarktidy a Grónska. Na moři je to více než na souši, protože albedo země je vyšší než moře. Pozitivní hodnota radiační bilance neznamená, že zemský povrch je neustále ohříván. Přebytek absorbovaného záření je vyvážen přenosem tepla do vzduchu a spotřebou tepla pro odpařování vody.
Součástí slunečního záření je viditelné světlo. Slunce je tedy pro Zemi, ale také pro světlo, které je důležité pro život na naší planetě.
Sálavá energie Slunce se mění v teplo částečně v atmosféře samotné, ale hlavně na zemském povrchu, kde se ohřívá horní vrstvy půdy a vody a od nich do vzduchu. Zahřátý zemský povrch a zahřátá atmosféra zase vydávají neviditelné infračervené záření. Dávání záření světovému prostoru, zemský povrch a atmosféra jsou chlazeny.
Zkušenosti ukazují, že průměrné roční teploty zemského povrchu a atmosféry na kterémkoli místě na Zemi se z roku na rok liší. Pokud vezmeme v úvahu teplotní podmínky na Zemi po dlouhé, dlouhodobé časové období, pak můžeme přijmout hypotézu, že Země je v tepelné rovnováze: příchod tepla ze Slunce je vyvážen jeho ztrátou do vesmíru. Protože však Země (s atmosférou) přijímá teplo absorbováním slunečního záření a ztrácí teplo svým vlastním zářením, hypotéza tepelné rovnováhy současně znamená, že Země je v zářivé rovnováze: příliv krátkovlnného záření do ní je vyvážen návratem dlouhovlnného záření do světového prostoru .
Jaké je spektrální složení slunečního záření? Jaké je spektrální složení záření Země?
Viditelné světlo zabírá úzký rozsah vlnových délek. V tomto intervalu je však polovina veškeré sluneční zářivé energie. Infračervené záření představuje 44% a ultrafialové záření představuje 9% veškeré sálavé energie.
Rozložení energie ve spektru slunečního záření před vstupem do atmosféry je v současné době dobře známo díky měření ze satelitů.
Horní vrstvy půdy a vody, sněhová pokrývka a vegetace vyzařují dlouhé vlny samotné; toto pozemské záření se častěji nazývá samo-záření zemského povrchu.
Co znamená sluneční konstanta? Jak se v průběhu let mění v horní atmosféře?
Neposkvrněný a neabsorbovaný v atmosféře přímého slunečního záření dopadá na zemský povrch. Malá část se od ní odráží a většina záření je absorbována zemským povrchem, v důsledku čehož se zemský povrch zahřívá. Část rozptýleného záření také dopadá na zemský povrch, částečně se od něj odráží a částečně ho absorbuje. Další část rozptýleného záření stoupá do meziplanetárního prostoru.
Co se nazývá přímé sluneční záření?Záření přicházející na zemský povrch přímo ze slunečního disku se nazývá přímé sluneční záření. Sluneční záření se šíří ze Slunce ve všech směrech. Ale vzdálenost od Země ke Slunci je tak velká, že přímé záření dopadá na jakýkoliv povrch Země ve formě paprsku rovnoběžných paprsků vyzařujících z nekonečna. Je snadné pochopit, že maximální množství záření za daných podmínek je přijímáno jednotkou oblasti, která je kolmá na sluneční paprsky.
Jaké změny se vyskytují se slunečním zářením, když vstoupí do atmosféry?
Transformace energie slunečního záření po jeho absorpci na zemském povrchu av A. představují Tepelná bilance Ze země. Hlavním zdrojem tepla pro A. je zemský povrch, který absorbuje většinu slunečního záření. Protože absorpce slunečního záření v A. je menší než ztráta tepla z A. do světového prostoru dlouhým vlnovým zářením, spotřeba radiačního tepla je doplňována přílivem tepla do A. ze zemského povrchu ve formě turbulentní výměny tepla a přílivu tepla v důsledku kondenzace vodních par do A. hodnota kondenzace v celém A. se rovná množství srážek, stejně jako množství odpařování ze zemského povrchu, příchod kondenzačního tepla v A. je numericky roven množství tepla potřebného pro odpařování na zemském povrchu.
Část energie slunečního záření se vynakládá na udržení celkového oběhu A. a dalších atmosférických procesů, ale tato část je nevýznamná ve srovnání s hlavními složkami tepelné bilance.
Jaké látky jsou nejsilnější absorbéry slunečního záření a v jakých částech spektra?
Na horní hranici atmosféry přichází sluneční záření ve formě přímého záření. Přibližně 30% přímého slunečního záření dopadajícího na Zemi se odráží zpět do vesmíru. Zbývajících 70% vstupuje do atmosféry.
Přibližně 26% celkové energie slunečního záření je přeměněno na rozptýlené záření v atmosféře. O
2/3 rozptýleného záření přichází pak na zemský povrch. Bude to však zvláštní druh záření, které se výrazně liší od přímého záření. Nejprve přichází rozptýlené záření
na zemský povrch, nikoli ze solárního disku, ale z celého prostoru.
Za druhé, rozptýlené záření je odlišné od přímého spektrálního složení, protože paprsky různých vlnových délek jsou rozptýleny do různých stupňů.
Zákony rozptylu se významně liší v závislosti na poměru vlnové délky slunečního záření a velikosti rozptylových částic.ozon je silný absorbér slunečního záření. Absorbuje ultrafialové a viditelné sluneční záření. Navzdory skutečnosti, že její obsah ve vzduchu je velmi malý, absorbuje ultrafialové záření tak silně v horní atmosféře, že ve slunečním spektru na zemském povrchu nejsou vlny kratší než 0,29 mikronů vůbec pozorovány.
Oxid uhličitý (oxid uhličitý) silně absorbuje záření v infračervené oblasti spektra, ale jeho obsah v atmosféře je stále malý, proto je jeho absorpce přímého slunečního záření obecně malá.
Jak se rozptyluje sluneční záření? Co s tím souvisí?
Rozptyl je základní fyzikální jev interakce světla s hmotou. Může nastat ve všech vlnových délkách elektromagnetického spektra, v závislosti na poměru velikosti rozptylových částic k vlnové délce dopadajícího záření. Když rozptylujete částici, která je na cestě šíření elektromagnetické vlny, nepřetržitě "extrahuje" energii z dopadající vlny a znovu ji vydává ve všech směrech. Částice tedy může být považována za bodový zdroj rozptýlené energie. Sluneční světlo přicházející ze slunečního disku, procházející atmosférou, mění svou barvu díky rozptylu. Rozptyl slunečního záření v atmosféře má velký praktický význam, protože ve dne vytváří rozptýlené světlo.
- Co se nazývá atmosféra? Co víte o energetických zdrojích atmosférických procesů?
Prakticky jediným zdrojem energie pro všechny fyzikální procesy v Rakousku je sluneční záření. Hlavní rys radiačního režimu A. - tzv.. skleníkový efektA. slabě absorbuje krátkovlnné sluneční záření (většina z nich dosahuje zemského povrchu), ale zpožďuje dlouhovlnné (zcela infračervené) tepelné záření zemského povrchu, což významně snižuje přenos tepla Země do vesmíru a zvyšuje jeho teplotu.
Jaké je počasí? Jaké jsou veličiny a jevy počasí? Pogoda - soubor hodnot meteorologických prvků a atmosférických jevů pozorovaných v určitém časovém okamžiku na určitém místě v prostoru. Termín „počasí“ odkazuje na současný stav atmosféry, na rozdíl od konceptu „klima“, který odkazuje na průměrný stav atmosféry po dlouhou dobu. Pokud neexistují žádné specifikace, pak termín „počasí“ znamená počasí na Zemi. Fenomény počasí se vyskytují v troposféře (spodní část atmosféry) a v hydrosféře.
Jsou zde periodické a neperiodické změny počasí. Periodické změny počasí závisí na denní a roční rotaci Země. Neperiodické v důsledku přenosu vzdušných hmot. Naruší normální průběh meteorologických proměnných (teplota, atmosférický tlak, vlhkost vzduchu atd.). Nesouhlasy fáze periodických změn s charakterem neperiodického vedení k nejvíce drastické změny počasí
Lze rozlišit dva typy meteorologických informací:
Primární informace o počasí získané z meteorologických pozorování.
informace o počasí ve formě různých zpráv, synoptických map, horních map, vertikálních úseků, map mraků atd.
Obvyklými povětrnostními jevy na Zemi jsou vítr, mraky, srážky (déšť, sníh, krupobití atd.), Mlha, bouřky, prachové bouře a vánice. Mezi vzácnější události patří přírodní katastrofy, jako jsou tornáda a hurikány. Téměř všechny povětrnostní jevy se vyskytují v troposféře (spodní část atmosféry).
Rozdíly ve fyzikálních vlastnostech vzdušných hmot vznikají v důsledku změn úhlu dopadu slunečního světla v závislosti na zeměpisné šířce a odlehlosti oblasti od oceánů. Velký teplotní rozdíl mezi arktickým a tropickým vzduchem je příčinou přítomnosti proudových proudů s vysokou nadmořskou výškou. Barické formace ve středních zeměpisných šířkách, jako jsou extratropické cyklóny, vznikají v průběhu vývoje vln v zóně vysokorychlostního proudového proudu. Protože osa Země je nakloněna vzhledem k rovině její dráhy, úhel dopadu slunečního světla závisí na ročním období. V průměru se roční teplota na povrchu Země pohybuje v rozmezí ± 40 ° C. Po stovky tisíc let ovlivňuje změna orbity Země množství a distribuci sluneční energie na planetě, což určuje dlouhodobé klima.
Rozdíl povrchových teplot zase způsobuje rozdíl v atmosférickém tlaku. Horký povrch ohřívá vzduch nad ním, rozšiřuje ho, snižuje tlak a hustotu vzduchu. Výsledný horizontální gradient tlaku urychluje vzduch směrem k nízkému tlaku a vytváří vítr. A v důsledku Coriolisova efektu, jak se Země otáčí, se tok otáčí. Příkladem jednoduchého meteorologického systému je pobřežní vánek a komplexní je buňka Hadley.
Uveďte definici klimatu. Co znamená místní a globální klima?
- Co je to meteorologická síť? Jaký je program pozorování na meteorologických stanicích? Meteorolog a elegantní síť
, soubor meteorologických stanic provádějících pozorování v rámci jednoho programu a v přesně stanovených lhůtách pro studium počasí, klimatu a řešení dalších aplikovaných a vědeckých problémů.
Existují analogové a digitální meteorologické stanice.
U klasické (analogové) meteorologické stanice má:
teploměr pro měření teploty vzduchu a půdy
tlakoměr
vlhkoměr pro měření vlhkosti
anemorumbometr (nebo lopatka) pro měření rychlosti a směru větru
srážkoměr
pluviograf pro kontinuální zaznamenávání srážek po dobu kapalného srážení
teploměr pro nepřetržitý záznam teploty vzduchuNa meteorologických stanicích hlavního typu se zaznamenávají následující meteorologické veličiny:
Teplota vzduchu ve výšce 2 m nad povrchem země;
Atmosférický tlak;
Vlhkost - parciální tlak vodní páry ve vzduchu a relativní vlhkost;
Vítr - horizontální pohyb vzduchu ve výšce 10 - 12 m nad povrchem země (měří se rychlost a směr, ze kterého fouká vítr);
Množství srážek z mraků, jejich typy (déšť, mrholení, sníh atd.);
Oblačnost - stupeň pokrytí oblohy mraky, typy mraků podle mezinárodní klasifikace, výška dolní hranice mraků nejblíže povrchu země;
- přítomnost a intenzita různých srážek vytvořených na zemském povrchu a na objektech (rosa, mráz, led atd.), jakož i mlha;Horizontální viditelnost je vzdálenost, při které se obrysy objektů již neliší;
Trvání slunečního svitu;
Teplota na povrchu půdy a v několika hloubkách v půdě;
Stav povrchu půdy;
Výška a hustota sněhové pokrývky.
V některých stanicích se měří odpařování vody z vodních povrchů nebo z půdy.
Meteorologické a optické jevy jsou také zaznamenány: vánice, bouře, tornáda, opar, prachové bouře, bouřky, tiché elektrické výboje, polární záře, duhy, kruhy a koruny kolem disků hvězd, zázraků atd.
Na pobřežních meteorologických stanicích jsou také pozorovány teploty vody a rušení vodní hladiny. Program pozorování na lodích se liší od pozorování na pozemních stanicích pouze detailně. Pracovní program stanic se specifickým výrobním profilem, například agrometeorologický, letecký a další, obsahuje další pozorování týkající se specifik služby, příslušných odvětví národního hospodářství (zemědělství, letectví atd.).
V každém sledovaném období nejsou pozorovány všechny meteorologické hodnoty. Například, srážky se měří čtyřikrát denně, výška sněhové pokrývky je jednou denně, hustota sněhu je jednou za pět nebo deset dní, atd.
Kromě meteorologických stanic existuje mnohem početnější síť meteorologických stanovišť, kde jsou pozorovány pouze srážky a sněhová pokrývka, protože pro odhad distribuce těchto veličin je zapotřebí hustší síť pozorování.
Pozorovací programy observatoří a řada speciálních stanic také zahrnují pozorování slunečního záření, zemského záření a odrazných vlastností zemského povrchu a vody; pozorování teploty a vlhkosti vzduchu v různých nadmořských výškách ve vrstvě povrchového vzduchu (pozorování gradientu); měření vzdušného prachu, chemických nečistot, radioaktivních produktů atd.; atmosférické elektrické pozorování ionizace vzduchu, tj. nad obsahem elektricky nabitých částic v něm a nad měřením elektrického pole atmosféry.
Účel a cíle vytvoření CPSU (dešifrování zkratky)?
WCP kombinuje čtyři související programy: Světový program pro výzkum klimatu, Světový aplikační program pro znalosti klimatu, Světový výzkumný program o vlivech na životní prostředí a Světový program klimatických dat. Koordinace všech prací na těchto programech je svěřena předsednictvu WCP speciálně vytvořeného v rámci sekretariátu WMO. Vědecké aspekty WCP jsou projednávány Společným vědeckým výborem, jehož členy jsou sovětští vědci, akademik A. M. Obukhov a profesor M. A. Petrosyants. Jsou stanoveny hlavní směry plánovaného výzkumu. Především se plánuje studium mechanismu zpětné vazby mezi mraky a zářením, procesů interakce mezi oceánem a atmosférou, vývoje klimatického modelu a realizace řady experimentů. Plánuje se zapojit Vědecký výbor pro výzkum v oblasti oceánu (SCOR), Výbor pro výzkum vesmíru (COSPAR), Mezinárodní asociaci meteorologie a fyziky atmosféry (MAMFA) do provádění výzkumného programu.
VKP věnuje značnou pozornost zlepšování metod výzkumu, rozšiřování práce na aplikované klimatologii a uspokojování potřeb národního hospodářství v oblasti klimatických dat, přípravě archivních materiálů o klimatu světa.
Světový program výzkumu klimatu (WCRP)
A.Y. Tolkachev (NOC Ruska)
V roce 1980 bylo zahájeno provádění Světového klimatického programu (WCP) pod záštitou Světové meteorologické organizace (WMO), Mezivládní oceánografické komise (IOC) UNESCO, Mezinárodní vědecké rady (ICSU) a Organizace spojených národů pro životní prostředí (UNEP). Nejdůležitějším prvkem WCP je mezinárodní vědecký program - Světový program pro výzkum klimatu (WCRP). Výsledky výzkumu programu WCRP jsou využívány Mezivládním panelem pro klimatické změny WCRP pod záštitou tří mezinárodních organizací: Světové meteorologické organizace (WMO), Mezivládní oceánografické komise (IOC) UNESCO a Mezinárodní vědecké rady (ICSU).Hlavními cíli WCRP jsou:
Určete předvídatelnost klimatu.
Určete dopad člověka na klima.
Jaká věda se nazývá meteorologie? Formulovat fáze vzniku meteorologie jako vědy.
Atmosférické procesy jsou doprovázeny redistribucí obrovského množství energie (nakonec jsou všechny formy energie teplo). Pro naši planetu existují tři potenciální zdroje tepelné energie: zářivá energie Slunce (sluneční záření), energie hvězd a sluneční energie odráží se od Měsíce a nakonec vnitřní teplo zchlazování Země, které přichází na povrch v důsledku tektonických procesů s termálními vodami, gejzíry atd. Energie hvězd a vnitřní teplo Země jsou zanedbatelné ve srovnání se slunečním zářením, proto je zářivá energie Slunce považována za jediný zdroj všech energetických procesů na Zemi.
Rozložení energie ve slunečním spektru přes vlnové délky je nerovnoměrné. To může být aproximováno Planckovým zákonem. Přibližně 99% sluneční energie odpovídá vlnovým délkám γ od 0,1 do 4 mikronů. Tyto vlny se nazývají krátké. Pouze jedno procento sluneční energie pochází z dlouhých vlnových délek (γ\u003e 4 mikrony). V krátkodobé části slunečního spektra lze rozlišovat ultrafialové vlny (0,1–0,4 μm), viditelné vlny (0,4–0,78 μm) a blízké infračervené vlny (0,78–4 μm). Viditelná část slunečního spektra představuje téměř polovinu energie emitované sluncem. Ve viditelné části spektra jsou nejkratší fialové vlny a nejdelší červená.
Přibližně 5% spadne na ultrafialovou část, 52% na viditelnou část a 43% na infračervenou část. Ve viditelné části spektra jsou nejkratší fialové vlny. Maximální sluneční záření dopadá na vlnovou délku 0,47 mikronů, což odpovídá modrozelené části slunečního spektra. Nejdelší vlny jsou červené.
Na povrchu Země představuje ultrafialová část spektra asi 1%, viditelný - asi 40% a infračervený - asi 60%. Maximální záření se zde vyskytuje při vlnových délkách asi 0,56 μm, což odpovídá žluto-zelené části spektra.
Sluneční záření v atmosféře je absorbováno převážně ozonem (ultrafialovými paprsky), vodní párou a oxidem uhličitým, stejně jako mraky a pevné částice nečistot. Ve slunečním spektru Země nepozoruje vlny kratší než 0,29 mikronů.
Atmosférický vzduch - opticky nehomogenní médium, které rozptyluje zářící energii Slunce. Jako výsledek, například, osvětlená místa, kde přímé sluneční světlo neproniká. Rozptyl sálavé energie v atmosféře nastává dvěma způsoby: na molekulách a v aerosolu. Intenzita molekulárního a aerosolového rozptylu je odlišná. Jako výsledek, procento paprsků různých vlnových délek se neustále mění, mění barvu nebeské sféry, sluneční disk, atd. Elektromagnetické krátkovlnné záření Slunce přichází na zemský povrch jako přímé záření, rozptýlené a úplné.
5. Výměna tepla oceánu a atmosféry.
Teplota povrchu Země je v průměru 15 ° (288 K). S takovou teplotou, Země vyzařuje hlavně dlouho-vlna infračervené (tepelné) záření do atmosféry. Vlnová délka, která odpovídá maximální energii, je 10 mikronů.
Atmosféra absorbuje významnou část dlouhodobého záření zemského povrchu. Hlavními absorbéry záření s dlouhými vlnami jsou oxid uhličitý (CO 2) a zejména voda (H 2 O), protože v ovzduší je spousta vody. Mraky se skládají z kapaliny (kapek), pevné látky (krystaly) a vody (vodní páry). Intenzivně absorbují dlouhovlnné záření Země, které působí jako izolační vrstva, stejně jako skleněné stěny skleníku. Tento efekt se nazývá skleníkový efekt.
Tepelný stav zemský povrch tak může být charakterizován rozdílem mezi absorbovaným teplem a účinným zářením. Tento rozdíl se nazývá rovnováha záření. Radiační bilance může být pozitivní i negativní. Přechází z pozitivních denních hodnot na negativní noční hodnoty před západem slunce ve výškách 10–15 °. Přítomnost sněhové pokrývky zvyšuje tento úhel na 20–25 °. Radiační bilance moře je o 10–20% vyšší než bilance půdy kvůli nižším hodnotám vody albedo, protože účinné záření těchto povrchů je téměř stejné. Průměrná dlouhodobá hodnota radiační bilance je nulová.
Většina sluneční energie je absorbována zemským povrchem, který se díky své fyzické nehomogenitě (oceán, půda, rozdíly v reliéfu, studené a teplé proudy atd.) Zahřívá různě. Atmosférický vzduch přilehlý k tomuto povrchu bude také zahříván odlišně. Větší objemy vzduchu (jako lehčí) stoupají a chladnější objemy klesají. Pohyb vzduchu v důsledku rozdílů hustoty bude turbulentní. a intenzivnější, čím rychleji teplota vzduchu klesá s nadmořskou výškou. Tato turbulence se nazývá tepelná turbulence nebo konvekce. Tak se teplo z PP do atmosféry přenáší spolu s molekulárním a konvekčním vedením tepla.
Vliv radiačních faktorů na přepravovaný náklad.
V tropických zeměpisných šířkách se během dne přehřívá trup plavidla v důsledku absorpce slunečního záření. Přímo na stropech palubky může teplota dosáhnout 60-70 ° C. To má znatelný vliv na citlivé náklady vysoké teploty. Teplotní a vlhkostní podmínky se mění v držáku pod palubou. V noci, s negativním vyzařováním, může být trup plavidla chladnější než vnější vzduch. Teplota chladicích ploch pak může klesnout pod rosný bod útorového vzduchu. Takové výkyvy jsou obzvláště velké v úložištích umístěných nad vodoryskou.
6. Teplotní gradienty a stratifikace atmosféry.Všechny meteorologické prvky se mění v prostoru a čase, tj. Jsou to funkce souřadnic bodu a času. Prostorové rozložení meteorologických prvků se nazývá pole těchto prvků. Variabilita meteorologického prvku v prostoru je vhodně charakterizována gradientem tohoto pole. Gradient meteorologického pole se nazývá pád dané hodnoty podél normálu k povrchu stejné hodnoty tohoto množství, vypočtený na jednotku vzdálenosti.
Pro praktické účely je nepraktické pracovat s prostorovými gradienty meteorologických prvků a najít jejich projekce na horizontální (vodorovné) ploše - horizontální gradient a vertikální osa - vertikální gradient. Svislý teplotní gradient -–- je označen γ a měrnou jednotkou je stupeň teploty na 100 m výšky. Horizontální teplotní gradient - 
měřeno ve stupních na stupeň meridiánu (přibližně 100 km).
Teplotní spád s průměrnou výškou 0,65 ° С na 100 m výšky. Snížení teploty s výškou je vysvětleno přítomností sněhových čepic na vrcholcích hor, dokonce i v rovníkových zeměpisných šířkách. To je hlavní důvod, proč je absolutní minimální teplota na zemském povrchu (-89 ° C) pozorována přesně na jižní polokouli, v centru Antarktidy, kde je nadmořská výška nad 4000 m. Na severní polokouli je absolutní minimální teplota -69 ° С . To je pozorováno v Yakutia, přibližně u hladiny moře.
Rozvrstvení atmosféry a počasí.
Za předpokladu, že podkladový povrch je teplý a vzduch je studený, teplota s výškou klesá rychle (více než 1 ° C na výšku 100 m) v atmosféře se vyvíjejí vertikální pohyby. Taková stratifikace (rozložení teploty s výškou) nazývá nestabilní (obr.5).
Teplý vzduch stoupá, dochází k tepelné konvekci. Je možná tvorba a rozvoj konvektivních mraků se všemi jeho doprovodnými jevy (srážky, krupobití atd.).
Nestabilní stratifikovaný vzduch v rovníkových zeměpisných šířkách. V mírných zeměpisných šířkách, nestabilní stratifikace je pozorována v zadních částech cyklónů a anticyclones přilehlých k nim. Viditelnost je dobrá s výjimkou srážkové zóny.
Při inverzi rozložení teploty s výškou stratifikace vzduchu je stabilní. Inverze může být vytvořena přímo na povrchu Země v důsledku radiačního chlazení nejnižší vrstvy vzduchu, nebo v určité vrstvě vzdálené od povrchu Země (Obr. 4). Příčinou stabilní stratifikace může být postup (horizontální přenos) hmoty teplého vzduchu nad vrstvou studeného vzduchu nebo následkem snížení a ohřevu vzduchu. Taková stabilní vrstva v atmosféře tvoří strop pro konvekci, skrze kterou nemůže proniknout. Pod inverzí se hromadí nečistoty, kondenzační jádra, vodní pára, které sem přivádějí konvektivní proudy ze spodních vrstev atmosféry. Inverze je horní mez, pod kterou se tvoří vrstvené nebo stratocumulní mraky.
Atmosférická stratifikace bude stabilní a izotermní, tj. při konstantní teplotě s výškou, a to i při poklesu teploty o výšku, pokud je tento pokles menší než 1 ° C na 100 m výšky. Stabilní stratifikace brání rozvoji vertikálních pohybů. V takových podmínkách tvorba a rozvoj konvektivních mraků je nemožné. V chladném období se stabilní stratifikací se tvoří mlhy. Ve všech obdobích roku je taková stratifikace spojena se zhoršením viditelnosti, zvýšením koncentrace nečistot v atmosféře.
PLÁN Elektromagnetické záření, spektrální složení slunečního záření, zákony radiace, tepelná a radiační rovnováha Země. Sluneční konstanta, přímé sluneční záření, změny slunečního záření v atmosféře a na zemském povrchu, absorpce a rozptyl slunečního záření v atmosféře, jevy spojené s rozptylem záření: rozptýlené světlo, barva oblohy, soumrak a svítání, atmosférická viditelnost, zákon zeslabení záření v atmosféře , koeficient průhlednosti, faktor zákalu. Denní průběh přímého a difúzního záření. Celkové záření Odraz záření a albedo, planetární albedo Země Absorbované záření. Záření zemského povrchu, proti-záření, účinné záření,. "Skleníkový" efekt. Odcházející záření, radiační bilance zemského povrchu
Radiační přenos elektromagnetických vln v přímkách při rychlosti světla (300 km / s) Slunce je hlavním zdrojem záření přicházejícího do země. Elektromagnetické vlny jsou oscilace šířící se v prostoru, t, e jsou periodické změny v elektrických a magnetických silách v každém bodě v prostoru, vlnová délka - vzdálenost mezi sousední maxima (minima)]] kmitočtová frekvence v je počet oscilací za sekundu C = λv rychlost šíření oscilací
Tepelná a radiační rovnováha Země, zářivá energie Slunce - prakticky jediný zdroj tepla pro zemský povrch a jeho atmosféru - je součástí slunečního záření - viditelného světla, slunce je zdrojem zářící energie Slunce - mění se v teplo částečně v atmosféře samotné, ale hlavně na zemském povrchu. ohřívání horních vrstev půdy a vody a od nich i vzduchu - zahřívaný zemský povrch a ohřátá atmosféra - záření neviditelného infračerveného záření, přenášející toto záření do světového prostoru, zemského povrchu a atmosféry Fehr se ochladí. tepelná rovnováha - příchod tepla je vyvážen jeho ztrátou, vyzařovací rovnováha - příliv záření do ní je vyvážen dopadem záření do globálního prostoru
0,76 - až do nedefinovaného horního limitu, „title =“ (! LANG: Elektromagnetické spektrum - Elektromagnetické vyzařování na vlnových délkách Ultrafialové záření - 0,01-0,39 mikronu, neviditelné viditelné světlo je -0,40 (fialové) -0, 76 µm (červená), vnímaná okem Infračervená-\u003e 0,76 - až do neurčité horní hranice," class="link_thumb"> 6 !} Elektromagnetické spektrum - distribuce elektromagnetického záření přes vlnové délky ultrafialové-0,01-0,39 mikronů, neviditelné viditelné světlo -0,40 (fialové) -0,76 mikronů (červené), vnímané okem Infračervené-\u003e 0,76- do undefined horní mez, podmíněně do 500 nebo 1000 mikronů, neviditelná 0,76 - až do nedefinované horní hranice, "\u003e 0,76 - až do neurčité horní hranice, podmíněně do 500 nebo 1000 mikronů, neviditelné"\u003e 0,76 - až do neurčité horní hranice, "title =" (! LANG: Elektromagnetické spektrum- distribuce elektromagnetického záření přes vlnové délky ultrafialové-0,01-0,39 mikronů, neviditelné viditelné světlo -0,40 (fialová) -0,76 mikronů (červená), je vnímáno infračerveným okem-\u003e 0,76 na neurčitou horní hranici,"> title="Elektromagnetické spektrum - distribuce elektromagnetického záření přes vlnové délky ultrafialové-0,01-0,39 mikronů, neviditelné viditelné světlo -0,40 (fialové) -0,76 mikronů (červené), vnímané okem Infračervené-\u003e 0,76- do undefined horní hranice"> !}
V meteorologii, krátkovlnné záření, v rozmezí vlnových délek od 0,1 do 4 mikronů, zahrnuje: viditelné světlo + ultrafialové záření, které je nejblíže vlnovým délkám, záření vlnových délek zemského povrchu a atmosféry s vlnovými délkami od 4 do slunečního záření o 99% - krátkovlnné záření
Zákony záření Planckův zákon - rozložení energie v radiačním spektru absolutně černého tělesa vlnovou délkou - energie v každém intervalu vlnové délky závisí pouze na teplotě radiačního Kirchhoffova zákona o záření: - poměr emisivity jakéhokoliv tělesa k jeho absorpční schopnosti je stejný pro všechna tělesa při dané teplotě pro četnosti a nezávisí na jejich formě a chemické povaze. Zákon vína (zákon přemístění): - vyjádření spojení vlnové délky maximálního záření λ max absolutně černého tělesa s jeho absolutní teplotou T: λ max = в / T, kde в je konstanta Wien Stefan Boltzmannova zákona: -exprese pro celkový tok černého tělesa v závislosti na jeho absolutní teplotě T, kde
Sluneční konstanta Kvantitativní měření slunečního záření - energetické osvětlení nebo hustota toku slunečního záření: - množství sálavé energie klesající na jednotku plochy za jednotku času W / m² Sluneční konstanta-osvětlení slunečního záření na horní hranici atmosféry, na jednotku času na jednotku plochy, kolmo Sluneční paprsky, s průměrnou vzdáleností Země od Slunce, závisí na emisivitě Slunce a vzdálenosti od Země ke Slunci podle údajů extra-atmosférických měření Slunce. Naya konstanta je 1367 W / m nebo 1959 cal / cm · min.
Přímé sluneční záření - záření přicházející na zemský povrch přímo ze slunečního disku, insolace - přímý tok slunečního záření na horizontální povrch - energetické osvětlení pro určitou vlnovou délku λ - spektrální hustota energetického osvětlení
Absorpce slunečního záření v atmosféře 23% přímého slunečního záření Hlavní absorbéry: vodní pára - ve viditelných a blízkých infračervených spektrálních oblastech + aerosoly - v celém spektru 15% absorbovaného záření Cloud -5% Ozon - v ultrafialovém a viditelném spektrálním regionu (až 3% všech sluneční záření) oxid uhličitý plyn-záření v infračervené oblasti spektra kyslíku - ve viditelné a ultrafialové oblasti spektra oblasti dusíku-ultrafialové oblasti spektra
Rozptyl slunečního záření v atmosféře Rozptyl je částečná přeměna přímého slunečního záření, které má určitý směr v záření, probíhá ve všech směrech v opticky nehomogenním médiu: - atmosférický vzduch obsahující nejmenší částice kapalných a pevných nečistot - kapky, krystaly, kondenzační jádra, prachové částice) - čisté, prosté nečistot, vzduchu způsobeného tepelným pohybem molekul, 26% energie celkového toku slunečního záření přichází na zemský povrch ne ze slunečního disku, ale ze všeho nebeského jeho přítok oblouk na vodorovné ploše se měří ve W / m 2 paprsky různých vlnových délek jsou rozptýleny rozptýleny v různé míře: čím menší je velikost rozptylu částic, tím silnější je krátký vysetých záření ve srovnání s longwave
Fenomény spojené s rozptylem radiace Rayleighova molekulárního rozptylu jsou nepřímo úměrné čtvrtému výkonu vlnové délky, extrémní fialové paprsky jsou rozptýleny 14krát více než extrémní červené barvy, modrá barva: modrá, převládá citlivost lidského oka (na fialové paprsky) černofialová barva oblohy je zatažená obloha - protože kapky v oblacích jsou větší než vlnová délka, takže celé viditelné spektrum (od červené po fialovou) rozptýlí přibližně stejně 1-2-2 µm částice - difúzní odraz, bělavá barva oblohy
Soumrak a svítání jsou důvodem - slunce svítící na obzoru, vysoké vrstvy atmosféry na slunci, soumrak - osvětlení nebeské klenby a osvětlení zemského povrchu rozptýleným světlem poté, co slunce již za horizontem (večerní soumrak), nebo předtím, než se zvedne (ráno) soumrak) světlo putuje tangenciálně k zemskému povrchu, cesta světla v atmosféře se stává mnohem větší než během dne, většina modrého a zeleného světla je rozptýlena od přímého slunečního světla, proto přímé světlo slunce, stejně jako oblast osvětlená tímto světlem ka a obloha v blízkosti obzoru jsou malovány v červených tónech, svítání oblohy před východem slunce a po západu slunce (rozptyl a difrakce světla) astronomický soumrak - pokračování ve večerních hodinách, až do středu slunce zapadne pod obzor v 18 ° civilním soumraku - časový interval během kterého slunce zůstává pod 8 °
Viditelnost Rozsah viditelnosti je vzdálenost, při které se obrysy objektů v atmosféře již neliší Atmosférické jevy, které zhoršují viditelnost: opar, mlha, opar, srážky, blizzard, prachová bouře, běžná hodnota viditelnosti (v nepřítomnosti povětrnostních jevů) je podmíněna podmínkou 10 km. 1000 m
Zákon o útlumu záření je v atmosféře zeslaben absorpcí a rozptylem v poměru k 1. samotnému toku záření (čím větší je tok, tím více záření bude ztraceno za jiných stejných podmínek), 2. počet absorbujících a rozptylových částic v dráze paprsků (závisí na délce paprsků přes atmosféra a hustota vzduchu) koeficient průhlednosti - podíl slunečního záření dopadajícího na zemský povrch s naprostou kapkou slunečního světla pro ideální atmosféru, která neobsahuje vodní páry a aerosolové nečistoty - ok 0,9 reálných atmosférických podmínek na rovině od 0,60 do 0,85 (více v zimě než v létě) je faktorem zakalení charakteristika útlumu slunečního záření v atmosféře, což je poměr koeficientů útlumu reálné a ideální atmosféry nebo počtu ideálních atmosfér oslabujících příchozí záření stejným způsobem jako daný faktor zákalu skutečné hodnoty atmosféry závisí na vlastnostech vzdušných hmot
Odraz slunečního záření. Absorbované záření. Albedo Země. Odražené záření Absorbované albedo záření (latinské albus bílé) povrchu A - poměr množství odraženého záření k celkovému množství záření dopadajícího na daný povrch je vyjádřen v procentech.
Hodnoty půdního albedo jsou 10–30% vlhkého černozem - snížení na 5%, suchý, lehký písek - růst na 40% lesa, louky, pole% čerstvý sníh% dlouhotrvající sníh - cca 50% a méně. hladká hladina vody pro přímé záření - od několika procent při vysokém slunci až po 70% při nízkém slunci - závisí také na vzrušení pro difúzní záření vodních povrchů albedo 5–10%. povrch světového oceánu 5-20%. horní povrch mraků - od několika procent do 70-80%, v průměru 50-60%.
Zemské albedo nebo planetární albedo - poměr tohoto odraženého a rozptýleného slunečního záření do vesmíru k celkovému množství slunečního záření vstupujícího do atmosféry se odhaduje na 31%, hlavní část planetárního albeda Země je odrazem slunečního záření mraky.
Emise zemského povrchu Es je samo-záření zemského povrchu - dlouhé vlnové délky (infračervené) spektrum (Stefan-Boltzmannův zákon) vyzařované horními vrstvami půdy a vody, sněhová pokrývka a vegetace při 15 ° nebo 288 K je 3,73 * 10 2 W / m. 2. Vyhřívaný povrch Země sám vyzařuje záření do atmosféry v dlouhém vlnovém spektru (infračervené) spektrum (Stefan-Boltzmannovo právo) () s) - toto je výdajová složka "průhledného okna" zemského záření o síle 8,2-12 mikronů.
Proti-radiace Ea-atmosférické záření (infračervené) přicházející na zemský povrch je absorbováno zemským povrchem téměř úplně (o 90–99%) důležitým zdrojem tepla pro zemský povrch vedle absorbovaného slunečního záření, které se zvyšuje s rostoucí oblačností na rovinách (0,21- 0,28 kW / m 2)\u003e než v horách (0,07-0,14 kW / m 2), maximum na rovníku (0,35-42 kW / m 2) závisí na obsahu vodní páry v atmosféře, oxid uhličitý a ozon, s vysokou emisivitou v infračervené oblasti spektra látky v atmosféře, absorpční pozemní záření a odeslání čítač záření (max. absorpce 5.5- 7,0 mikronů) skleníkových než v horách (0,07–0,14 kW / m 2), maximum na rovníku (0,35–42 kW / m 2) závisí na obsahu vodní páry, oxidu uhličitého a ozonu v atmosféře, které mají vysokou emisivitu v atmosféře. infračervená oblast spektra vodní pára je hlavní látkou v atmosféře, absorbuje pozemní záření a vysílá zpětné záření (max. absorpce 5,5-7,0 µm) skleníkový efekt 
Efektivní záření Rozdíl mezi vnitřním vyzařováním zemského povrchu a atmosférickým vyzařováním, E e E e = E s - E, je čistá ztráta sálavé energie, a proto teplo z povrchu Země v noci, oblačné počasí je mnohem nižší než v čistém zemském povrchu ve středních zeměpisných šířkách, které ztrácí svou účinnost záření o polovinu množství tepla, které přijímá z absorbovaného záření.
Otázky k přezkumu 1. Co je to solární konstanta a na čem závisí? 2. Co je teplotní a radiační rovnováha Země? 3. Co se nazývá přímé sluneční záření? 4. Jak je sluneční záření absorbováno v atmosféře? 5. Jak je v meteorologii běžné rozdělit elektromagnetické záření? 6. Jaké látky jsou nejsilnější dřezy? 7. Jak se určuje disperzní proces v atmosféře? 8. Na čem závisí rozptyl? 9. Jaké jevy jsou spojeny s rozptylem záření? 10. Co charakterizuje a co určuje denní a roční míru přímého záření? 11. Co je to celkové záření? 12. Jaký je povrch albedo? 13. Jaké plyny vytvářejí skleníkový efekt? 14. Jaké faktory závisí na protiargionu? 15. Jak se mění rovnováha záření během dne?
Zaslat dobrou práci do znalostní báze je jednoduchá. Použijte níže uvedený formulář.
Studenti, postgraduální studenti, mladí vědci, kteří ve své studii a práci využívají znalostní základnu, vám budou velmi vděční.
Publikováno dne http://www.allbest.ru/
Úvod
Potřeba najít rovnováhu atmosférického záření vzniká v mnoha problémech klimatického modelování, předpovědi počasí, hodnocení dopadů lidských činností. Jeden z hlavních problémů vznikajících při numerické simulaci atmosférického záření je spojen s přítomností velkého počtu molekulárních absorpčních linií, což velmi komplikuje výpočet integrálních spektrálních charakteristik záření. Atmosféra není současně opticky tenká ani opticky tlustá pro všechny části spektra.
Ostře se měnící pravděpodobnosti absorpce quanta v okolních energiích vedou ke složitému zákonu prostorového útlumu integrované intenzity záření, který se výrazně liší od exponenciálního. Emisní spektrum koreluje s každou absorpční rezonancí. Hlavní přenos záření probíhá v křídlech vedení. Kromě toho existuje značná variabilita a nerovnoměrnost výšky koncentrací absorbujících a rozptylových složek atmosféry.
V současné době úsilí experimentátorů, teoretiků a kalkulaček nahromadilo velké množství spektroskopických údajů o průřezech absorpce v řadách atmosférických plynů a malých nečistot, jakož i údaje o rozptylu a absorpci záření částicemi oblaku a atmosférickými aerosoly. Informace o absorpčních průřezech jsou sestaveny do počítačových datových knihoven, což usnadňuje jeho zušlechťování a především významně zvyšuje dostupnost informací pro použití. Například databanka HITRAN-92 v rozsahu od 40 cm-1 do 22650 cm-1 obsahuje parametry přibližně 700 tisíc molekulárně absorpčních linií 32 atmosférických plynů, s přihlédnutím k odlišnému izotopovému složení molekul (spolu s izotopy. Sluneční záření spektrum atmosféry
Atmosférické záření
Záření v atmosféře je elektromagnetické záření Slunce, které se šíří rychlostí 300 000 km / s. Jeho komponenty jsou viditelné světlo a paprsky gama, které jsou neviditelné pro oko, rentgenové paprsky, ultrafialové záření, infračervené paprsky, rádiové vlny. Slunce je hlavním zdrojem tepla a světla pro Zemi.
Sálavá energie Slunce se mění v teplo částečně v atmosféře samotné, ale hlavně na zemském povrchu. Zahřívá horní vrstvy půdy a vody az nich vzduch. Vyhřívaný zemský povrch a zahřátá atmosféra samy vyzařují neviditelný infračervené záření do vesmíru a jsou chlazeny.
Záření Slunce, které přijímá povrch Země, může být rozděleno na přímé, difuzní a absorbované. To je způsobeno jeho změnami při průchodu atmosférou.
Přímé sluneční záření přichází na zemský povrch přímo ze slunečního disku ve formě paprsku rovnoběžných paprsků. Příliv přímého záření je charakterizován intenzitou - množství sálavé energie vstupující do povrchu kolmo na sluneční paprsky. Intenzita toku slunečního záření v horní atmosféře s průměrnou vzdáleností Země od Slunce se nazývá solární konstanta. Podle nejnovějších údajů se rovná 1,353 kW / m 2.
Pro každý čtvereční kilometr zemského povrchu je průměrně 4,27 × 10 16 J slunečního záření za rok.
Aby bylo možné získat takové množství tepla uměle, bylo by nutné spálit více než 400 tisíc tun uhlí. V průběhu roku získává zemský povrch téměř 250krát více energie ze Slunce než všechny elektrárny na světě. Současně je sluneční záření dosahující Země menší než dvě miliardy miliard procent celkového slunečního záření. Chápeme, jak důležité je toto množství energie, když jsme svědky rychlého tání sněhu za teplého dne, rychlého odpařování vlhkosti po dešti, větrné energie během bouře nebo šílenství mořské bouře. Všechny tyto procesy probíhají pod vlivem slunce.
Cestou na Zemi je malá část slunečního záření absorbována atmosférou. Absorpce je selektivní, protože různé plyny absorbují záření odlišně. Dusík a kyslík absorbují pouze ultrafialové vlny. Silnější absorbér je ozón. Intenzivně absorbuje záření v infračervené oblasti oxidu uhličitého. Hlavním absorbérem v atmosféře je vodní pára, koncentrovaná hlavně ve spodní části troposféry. Mraky a nečistoty z atmosféry také absorbují sluneční záření. Díky absorpčním jevům je průměrná teplota vzduchu +14 ° C, zatímco v případě nepřítomnosti atmosféry to bylo 6-22 ° C. To znamená, že Země by se změnila v pouštní poušť.
Obecně, 15-20% slunečního záření je absorbováno v atmosféře. Absorpce se mění s časem v závislosti na obsahu absorbovaných látek ve vzduchu (především vodní pára a prach), stejně jako výška Slunce nad horizontem, protože to mění tloušťku vzduchu, kterým procházejí paprsky.
Povrchová teplota Země je v průměru 15 ° C (288 K). S takovou teplotou Země vyzařuje do atmosféry převážně infračervené (termální) záření s dlouhými vlnami, jejichž vlnová délka je 10 μm (obr. 1.4).
Atmosféra absorbuje významnou část dlouhodobého záření zemského povrchu. Hlavními absorbéry záření s dlouhými vlnami jsou oxid uhličitý (C0 2) a zejména voda (H 2 0), protože v ovzduší je spousta vody. Mraky se skládají z kapaliny (kapek), pevné látky (krystaly) a vody (vodní páry). Intenzivně absorbují dlouhovlnné záření Země, které působí jako izolační vrstva, stejně jako skleněné stěny skleníku. Tento efekt se nazývá skleníkový efekt.
Pokud je noc zataženo, pak je poměrně teplá. Pokud je obloha bez mráčku, pak část energie emitované zemským povrchem jde do vesmíru a noc je studená.
Ve dne je ztráta energie v důsledku dlouhovlnného záření nepostřehnutelná, protože je blokována příchozí sluneční energií. Mraky mohou absorbovat, odrážet a vydávat dlouhovlnné záření. Samotná atmosféra také vydává dlouhovlnné záření. Ta část dlouhovlnného záření atmosféry, která směřuje dolů na povrch Země, se nazývá záření atmosféry.
Vlnová délka, mikron Obr. 1.4. Záření zemského povrchu a absorpční pásma
Označení pro přímé a difúzní sluneční záření, sestávající hlavně z rozsahu vlnových délek od 0,17 do 4 mikronů,
Vliv slunečního záření na klima
Emisní spektrum Slunce, pozorované nad atmosférou Země a hladiny moře
Sluneční záření silně ovlivňuje Země jen ve dne, určitě kdy Slunce je výše horizontu. Také sluneční záření je velmi silné pólyv období polárních dnů, kdy je slunce nad obzorem i na půlnoci. V zimě na stejných místech však Slunce nad obzorem vůbec nevystupuje, a proto neovlivňuje region. Sluneční záření není je zablokován mraky, a proto stále přichází na Zemi (s přímým umístěním Slunce nad obzorem). Sluneční záření je kombinací zářivě žluté barvy slunce a tepla, teplo prochází mraky. Sluneční záření je přenášeno na Zemi zářenínamísto metody tepelná vodivost.
Přijaté množství záření nebeské tělozávisí na vzdálenosti mezi planetou a hvězdy - když se vzdálenost zdvojnásobí, množství záření přicházejícího z hvězdy na planetu se sníží čtyřnásobně (úměrně k čtverci vzdálenosti mezi planetou a hvězdou). Takže i malé změny ve vzdálenosti mezi planetou a hvězdou (v závislosti na excentricita orbity) vedou k významné změně množství záření vstupujícího na planetu. Excentricita orbity Země také není konstantní - v průběhu tisíciletí se mění, periodicky tvoří téměř dokonale kruh, někdy excentricita dosáhne 5% (v současné době se rovná 1,67%), tzn perihelion Země nyní přijímá o 1.033 více slunečního záření než v apheliea s největší excentricitou - více než 1,1 krát. Mnohem silněji však množství přicházejícího slunečního záření závisí na změnách ročních období - v současné době celkové množství slunečního záření vstupujícího na Zemi zůstává téměř nezměněno, ale na zeměpisných šířkách 65 S. Š. (Šířka severních měst Ruska, Kanady) v létě je množství přicházejícího slunečního záření o více než 25% vyšší než v zimě. To je způsobeno tím, že Země je nakloněna pod úhlem 23,3 stupně vzhledem ke Slunci. Zimní a letní změny jsou vzájemně kompenzovány, ale mezera mezi zimou a létem se stále více rozšiřuje z hlediska šířky pozorovacího místa. rovníku mezi zimou a létem není rozdíl. Pro Polární kruh V létě je vstup slunečního záření velmi vysoký a v zimě je velmi malý. Vytváří se klimatu na zemi. Navíc periodické změny excentricity orbity Země může vést ke vzniku různých geologických epoch: například doba ledová.
|
Průměrné denní množství slunečního záření, kWh / mІ |
|||||||||||||||||
|
Longyear |
Murmansk |
Arkhangelsk |
Jakutsk |
Petrohrad |
Moskva |
Novosibirsk |
Berlín |
Ulan-Ude |
Londýn |
Chabarovsk |
Rostov na Donu |
Soči |
Najít |
New york |
Madrid |
Aswan |
|
Literatura
1. S. Romanov, A. Trotsenko, B. Fomin Použití
2. Početné metody pro popis přenosu slunečního záření
v rozptylové atmosféře s přísnou selektivitou
absorpce plynu. // Předtisk IAE je Kurchatov I.V. 5304/1,
Moskva 1991.
3. Základy radiačních procesů v atmosféře. - L.
Hydrometeoizdat, 1984.
4. Sevastyanenko V.G. Přenos tepla ozařováním
spektra. // Diss.Doktor fyziky a matematiky - ITAM. Novosibirsk
Publikováno na Allbest.ru
...Podobné dokumenty
Ozonosféra jako nejdůležitější část atmosféry, která ovlivňuje klima a chrání veškerý život na Zemi před ultrafialovým zářením Slunce. Tvorba ozonových děr v ozonové vrstvě Země. Chemické a geologické zdroje znečištění ovzduší.
abstrakt, přidáno dne 05.06.2012
Analýza možnosti využití sluneční a větrné energie ve spojení s tradičním zdrojem energie, jakož i autonomní dodávky energie pro sdílení sluneční a větrné energie. Srovnání pro hospodárnější využití větrné a solární energie.
zkouška byla přidána dne 03.11.2013
Snížení koncentrace stratosférického ozonu. Co je to ozónová díra a příčiny jejího vzniku. Proces zničení ozonosféry. Absorpce ultrafialového záření ze slunce. Antropogenní znečištění ovzduší. Geologické zdroje znečištění.
prezentace přidána dne 28/28/2012
Složení a struktura atmosféry. Hlavní zdroje tepla, ohřívání zemského povrchu a atmosféry a teploty vzduchu. Voda v atmosféře, tvorba oblaků a srážky. Tlak atmosféry, větry, jejich typy. Počasí a jeho předpovědi. Pojem klima.
abstrakt, přidáno 15.08.2010
Příčiny kolísání klimatu Země, které jsou vyjádřeny ve statisticky významných odchylkách parametrů počasí. Dynamické procesy na Zemi, kolísání intenzity slunečního záření a lidské činnosti. Variabilita světového oceánu.
prezentace přidána dne 11/01/2017
Vliv ultrafialového záření na trofické, regulační a metabolické procesy v rostlinách a živých organismech. Příčiny ozonových děr a jejich vliv na lidské zdraví. Globální rozložení intenzity ultrafialového záření.
zkouška, přidána 01/28/2011
Zdroje radioaktivní kontaminace. Environmentální otázky tepelné energie a vodní energie. Přílivové elektrárny a jejich environmentální hodnocení. Historie využití větrné energie. Environmentální hodnocení využití sálavé energie slunce.
abstrakt, přidáno dne 12/02/2014
Plyny, které jsou součástí atmosféry; jejich procento v atmosféře a jejich životnosti. Úloha a význam různých ekosystémů kyslíku, dusíku a oxidu uhličitého v životě. Ochrana ozonu před živými organismy před škodlivým ultrafialovým zářením.
abstrakt, přidáno 27/03/2014
Stupeň a povaha negativních účinků záření na zdraví živých organismů. Typy dávek záření: expozice, absorbovaná, rovnocenná a účinná. Vnější a vnitřní přirozená expozice. Úroveň radiace v oblasti jaderné elektrárny v Černobylu.
prezentace přidána dne 04/09/2014
Využití vodních zdrojů. Znečištění vody. Hydrosféra - vodní skořápka Země, včetně oceánů, moří, řek, jezer, podzemních vod a ledovců, sněhová pokrývka a vodní pára v atmosféře. Rozložení hmotností vody v hydrosféře Země