Пряма і розсіяна сонячна радіація

Якби атмосфера пропускала до поверхні землі сонячні промені, то клімат будь-якого пункту Землі залежав би тільки від географічної широти. Так і вважали в давнину. Однак при проходженні променів через земну атмосферу відбувається, як ми вже бачили, їх ослаблення внаслідок одночасних процесів поглинання і розсіювання. Особливо багато поглинають і розсіюють краплі води і кристали льоду, з яких складаються хмари.

Та частина сонячної радіації, що надходить на поверхню землі після розсіювання її атмосферою і хмарами, називається розсіяною радіацією. Та частина сонячної радіації, яка проходить через атмосферу не розсіюючись, називається прямою радіацією.

Радіація розсіюється не тільки хмарами, але і при ясному небі — молекулами, газів і частинками пилу. Співвідношення між прямий і розсіяною радіацією змінюється в широких межах. Якщо при ясному небі і вертикальному падінні сонячних променів частка розсіяної радіації становить 0,1% прямій, то при пасмурном небі розсіяна радіація може бути більше прямою.

У тих куточках землі, де переважає ясна погода, наприклад в Середній Азії, основним джерелом нагрівання земної поверхні є пряма сонячна радіація. Там же, де переважає хмарна погода, як, наприклад, на півночі і північному-заході Європейської території, істотне значення набуває розсіяна сонячна радіація. Бухта Тиха, розташована на півночі, отримує розсіяної радіації майже в півтора рази більше, ніж прямий (табл. 5). У Ташкенті, навпаки, розсіяна радіація становить менше 1/3 прямої радіації. Пряма сонячна радіація в Якутську більше, ніж у Ленінграді. Пояснюється це тим, що в Ленінграді більше похмурих днів і менше прозорість повітря.

Альбедо земної поверхні. Земна поверхня має здатність відображати падаючі на нього промені. Кількість поглинутої і відбитої радіації залежить від властивостей поверхні землі. Відношення кількості відбитої від поверхні тіла променистої енергії до кількості падаючої сонячної енергії називається альбедо. Альбедо характеризує відбивну здатність поверхні тіла. Коли, наприклад, кажуть, що альбедо свіжого снігу одно 80-85%, це означає, що 80-85% всієї падаючої на снігову поверхню радіації відбивається від неї.

Альбедо снігу і льоду залежить від їх чистоти. У промислових містах у зв’язку з осадженням на сніг різних домішок, переважно кіптяви, альбедо менше. Навпаки, в арктичних областях альбедо снігу іноді досягає 94%. Так як альбедо снігу порівняно з альбедо інших видів поверхні землі найбільш висока, то при сніговому покриві прогрівання земної поверхні відбувається слабо. Альбедо трав’яної рослинності і піску значно менше. Альбедо трав’яної рослинності одно 26%, а піску 30%. Це означає, що трава поглинає 74% сонячної енергії, а піски — 70%. Поглинена радіація йде на випаровування, ріст рослин і нагрівання.

Найбільшою поглинальною здатністю володіє вода. Моря і океани поглинають близько 95% надходить на їх поверхню сонячної енергії, тобто альбедо води дорівнює 5% (рис. 9). Правда, альбедо води знаходиться в залежності від кута падіння сонячних променів (Ст. Ст. Шулейкін). При стрімкому падінні променів від поверхні чистої води відбивається лише 2% радіації, а при низькому стоянні сонця — майже вся.

ПОДІЛИТИСЯ: