Reikalingi instrumentai ir priedai: M-3 termoelektrinis aktinometras, M-80M universalus piranometras, keliaujantis albedometras, M-10M termoelektrinis balanso matuoklis, universalus heliografo modelis GU-1, Yu-16 ?viesos matuoklis.

Pagrindinis energijos ?altinis, ateinantis ? ?em?, yra spinduliavimo energija, ateinanti i? Saul?s. Saul?s skleid?iamas elektromagnetini? bang? srautas vadinamas saul?s spinduliuote. ?i spinduliuot? yra prakti?kai vienintelis energijos ?altinis visiems atmosferoje ir ?em?s pavir?iuje vykstantiems procesams, ?skaitant visus procesus, vykstan?ius gyvuose organizmuose.

Saul?s spinduliuot? apr?pina augalus energija, kuri? jie naudoja fotosintez?s procese organin?ms med?iagoms kurti, turi ?takos augimo ir vystymosi procesams, lap? vietai ir strukt?rai, vegetacijos trukmei ir kt. Kiekybi?kai saul?s spinduliuot? galima apib?dinti taip: radiacijos srautas .

Radiacijos srautas - tai spinduliavimo energijos kiekis, patenkantis per laiko vienet? ? pavir?iaus vienet?.

SI vienet? sistemoje spinduliuot?s srautas matuojamas vatais 1m 2 (W / m 2) arba kilovatais 1 m 2 (kW / m 2). Anks?iau jis buvo matuojamas kalorijomis 1 cm 2 per minut? (cal / (cm 2 min)).

1cal / (cm 2 min.) \u003d 698 W / m 2 arba 0,698 kW / m 2

Saul?s spinduliuot?s srauto tankis ties vir?utine atmosferos riba, esant vidutiniam atstumui nuo ?em?s iki Saul?s, vadinamas saul?s konstanta S 0. Pagal 1981 m. tarptautin? susitarim? S 0 \u003d 1,37 kW / m 2 (1,96 1 cal / (cm 2 min)).

Jei Saul? n?ra savo zenite, tai ant horizontalaus pavir?iaus krintan?ios saul?s energijos kiekis bus ma?esnis nei ant pavir?iaus, esan?io statmenai Saul?s spinduliams. ?is skai?ius priklauso nuo spinduli? kritimo kampo ? horizontal? pavir?i?. Nor?dami nustatyti ?ilumos kiek?, kur? per minut? gauna horizontalus pavir?ius, formul? yra tokia:

S' = S nuod?m? h ©

?ia S? – ?ilumos kiekis, kur? per minut? gauna horizontalus pavir?ius; S – ?ilumos kiekis, kur? gauna statmenas sijai pavir?ius; h© – saul?s spindulio su horizontaliu pavir?iumi suformuotas kampas (kampas h vadinamas saul?s auk??iu).

Per ?em?s atmosfer? prasiskverbianti saul?s spinduliuot? susilpn?ja d?l atmosferos duj? ir aerozoli? absorbcijos ir sklaidos. Saul?s spinduliuot?s srauto susilpn?jimas priklauso nuo spindulio atmosferoje nueinamo kelio ilgio ir nuo atmosferos skaidrumo ?iuo keliu. Spindulio kelio atmosferoje ilgis priklauso nuo saul?s auk??io. Saul?s pad?tyje jos zenite saul?s spinduliai keliauja trumpiausiu keliu. ?iuo atveju atmosferos mas?, kuri? kerta saul?s spinduliai, t.y. vertikalaus oro stulpelio, kurio pagrindas yra 1 cm 2, mas? imama kaip vienas sutartinis vienetas (m = 1). Saulei besileid?iant ? horizont?, did?ja spinduli? kelias atmosferoje, tod?l did?ja ir nukeliaut? masi? skai?ius (m> 1). Kai saul? yra netoli horizonto, spinduliai keliauja ilgiausiu keliu per atmosfer?. Skai?iavimai rodo, kad m yra 34,4 karto didesnis nei tada, kai Saul? yra savo zenite. Tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s srauto atmosferoje susilpn?jimas apib?dinamas Bouguer formule. skaidrumo koeficientas p parodo, kokia saul?s spinduliuot?s dalis, patenkanti ? vir?utin? atmosferos rib?, pasiekia ?em?s pavir?i?, kai m = 1.

S m = S 0 pm ,

?ia S m – tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s, pasiekian?ios ?em?, srautas; S 0 yra saul?s konstanta; p- skaidrumo koeficientas; m yra atmosferos mas?.

Skaidrumo koeficientas priklauso nuo vandens gar? ir aerozoli? kiekio atmosferoje: kuo j? daugiau, tuo ma?esnis skaidrumo koeficientas tam pa?iam praleid?iam? masi? skai?iui. Skaidrumo koeficientas svyruoja nuo 0,60 iki 0,85.

Saul?s spinduliuot?s r??ys

tiesiogin? saul?s spinduliuot?(S?) yra spinduliuot?, kuri lygiagre?i? spinduli? pluo?to pavidalu patenka ? ?em?s pavir?i? tiesiai i? Saul?s.

Tiesiogin? saul?s spinduliuot? priklauso nuo saul?s auk??io vir? horizonto, oro skaidrumo, debesuotumo, vietos auk??io vir? j?ros lygio ir atstumo tarp ?em?s ir Saul?s.

i?sklaidyta saul?s spinduliuot?(D) – ?em?s atmosferos ir debes? i?sklaidytos ir i? dangaus skliauto ? ?em?s pavir?i? patenkan?ios spinduliuot?s dalis. I?sklaidytos spinduliuot?s intensyvumas priklauso nuo saul?s auk??io vir? horizonto, debesuotumo, oro skaidrumo, auk??io vir? j?ros lygio, sniego dangos. Labai didel? ?tak? difuzinei spinduliuotei turi debesuotumas ir sniego danga, kuri d?l ant j? patenkan?ios tiesiogin?s ir i?sklaidytos spinduliuot?s sklaidos ir atspind?jimo bei pakartotinio sklaidos atmosferoje gali kelis kartus padidinti i?sklaidytos spinduliuot?s sraut?.

I?sklaidyta spinduliuot? ?ymiai papildo tiesiogin? saul?s spinduliuot? ir ?ymiai padidina saul?s energijos sraut? ? ?em?s pavir?i?.

Bendra radiacija(Q) yra tiesiogin?s ir difuzin?s spinduliuot?s sraut?, patenkan?i? ? horizontal? pavir?i?, suma:

Prie? saul?tek?, po piet? ir po saul?lyd?io, esant nuolatiniam debesuotumui, visa radiacija ?em? pasiekia visi?kai, o esant ma?am Saul?s auk??iui, j? daugiausia sudaro i?sklaidyta spinduliuot?. Debesuotame arba ?iek tiek debesuotame danguje, did?jant Saul?s auk??iui, tiesiogin?s spinduliuot?s dalis sumoje spar?iai did?ja, o dienos metu srautas daug kart? vir?ija pasklidosios spinduliuot?s sraut?.

Did?i?j? dal? bendros spinduliuot?s srauto, patenkan?io ? ?em?s pavir?i?, sugeria vir?utinis dirvo?emio sluoksnis, vanduo ir augalija. ?iuo atveju spinduliavimo energija paver?iama ?iluma, ?ildant sugerian?ius sluoksnius. Likusi? bendro spinduliuot?s srauto dal? atspindi ?em?s pavir?ius, formuojantis atspind?ta spinduliuot?(R). Beveik visas atspind?tos spinduliuot?s srautas praeina per atmosfer? ir patenka ? pasaulio erdv?, ta?iau dalis jos yra i?sibarst? atmosferoje ir dalinai gr??ta ? ?em?s pavir?i?, sustiprindami i?sklaidyt? spinduliuot?, taigi ir bendr? spinduliuot?.

?vairi? pavir?i? atspind?jimas vadinamas albedas. Tai atspind?tos spinduliuot?s srauto ir viso bendro spinduliuot?s srauto, patenkan?io ? tam tikr? pavir?i?, santykis:

Albedas i?rei?kiamas vieneto dalimis arba procentais. Taigi ?em?s pavir?ius atspindi dal? bendro spinduliavimo srauto, lygaus QA, ir yra sugeriamas bei paver?iamas ?iluma – Q(1-A). Paskutin? reik?m? vadinama sugert? spinduliuot?.

?vairi? ?em?s pavir?i? albedas daugiausia priklauso nuo ?i? pavir?i? spalvos ir ?iurk?tumo. Tams?s ir ?iurk?t?s pavir?iai turi ?emesn? albedo kiek? nei ?vies?s ir lyg?s. Dirvo?emi? albedas ma??ja did?jant dr?gmei, nes tams?ja j? spalva. Kai kuri? nat?rali? pavir?i? albedo reik?m?s pateiktos 1 lentel?je.

1 lentel? - ?vairi? nat?rali? pavir?i? albedas

Debes? vir?utinio pavir?iaus atspind?jimas yra labai didelis, ypa? kai j? galia yra didel?. Vidutini?kai debes? albedas yra apie 50-60%, kai kuriais atvejais - daugiau nei 80-85%.

fotosinteti?kai aktyvi spinduliuot?(PAR) – viso spinduliuot?s srauto dalis, kuri? gali panaudoti ?alieji augalai fotosintez?s metu. PAR sraut? galima apskai?iuoti pagal formul?:

PAR = 0,43 S? + 0,57 D,

kur S' – tiesiogin? saul?s spinduliuot?, patenkanti ant horizontalaus pavir?iaus; D – i?sklaidyta saul?s spinduliuot?.

Ant lak?to krentant? PAR sraut? jis daugiausiai sugeria, daug ma?esn?s ?io srauto dalys atsispindi pavir?iuje ir praeina per lak?t?. Daugumos med?i? r??i? lapai sugeria apie 80%, atspindi ir praleid?ia iki 10-12% viso PAR srauto. I? lap? sugeriamos PAR srauto dalies tik kelis procentus spinduliuot?s energijos augalai panaudoja tiesiogiai fotosintezei ir paver?ia lap? sintezuojam? organini? med?iag? chemine energija. Likusi dalis, daugiau nei 95% spinduliavimo energijos, paver?iama ?iluma ir i?leid?iama daugiausia transpiracijai, ?ildant pa?ius lapus ir j? ?ilumos mainams su aplinkiniu oru.

Ilgabangis ?em?s ir atmosferos spinduliavimas.

?em?s pavir?iaus radiacijos balansas

Did?i?j? dal? ? ?em? patenkan?ios saul?s energijos sugeria jos pavir?ius ir atmosfera, dalis yra i?spinduliuojama. Spinduliuot? i? ?em?s pavir?iaus vyksta vis? par?.

Dal? ?em?s pavir?iaus skleid?iam? spinduli? atmosfera sugeria ir taip prisideda prie atmosferos kaitimo. Atmosfera savo ruo?tu siun?ia spindulius atgal ? ?em?s pavir?i?, taip pat ? kosmos?. ?i atmosferos savyb? kaupti ?em?s pavir?iaus skleid?iam? ?ilum? vadinama ?iltnamio efektas. Skirtumas tarp ?ilumos patekimo atmosferos prie?ingos spinduliuot?s pavidalu ir jos suvartojimo spinduliuot?s pavidalu i? aktyviojo sluoksnio vadinamas efektyvi spinduliuot? aktyvus sluoksnis. Efektyvi spinduliuot? ypa? didel? nakt?, kai ?ilumos nuostoliai nuo ?em?s pavir?iaus gerokai vir?ija atmosferos skleid?iamos ?ilumos antpl?d?. Dien?, kai prie atmosferos spinduliuot?s pridedama visa saul?s spinduliuot?, gaunamas ?ilumos perteklius, kuris naudojamas dirvo?emiui ir orui ?ildyti, vandeniui i?garinti ir kt.

Skirtumas tarp sugertos bendros spinduliuot?s ir aktyviojo sluoksnio efektyvios spinduliuot?s vadinamas radiacijos balansas aktyvus sluoksnis.

?einan?i? radiacijos balanso dal? sudaro tiesiogin? ir i?sklaidyta saul?s spinduliuot?, taip pat prie?inga atmosferos spinduliuot?. I?laid? dal? sudaro atspind?ta saul?s spinduliuot? ir ?em?s pavir?iaus ilg?j? bang? spinduliuot?.

Radiacijos balansas – tai tikrasis spinduliavimo energijos patekimas ? ?em?s pavir?i?, nuo kurio priklauso, ar ji bus ?ildoma, ar v?sinama.

Jei spinduliavimo energijos pajamos yra didesn?s nei jos suvartojimas, tada spinduliuot?s balansas yra teigiamas ir pavir?ius ?kaista. Jei pajamos ma?esn?s u? vartojim?, tai balansas b?na neigiamas ir pavir?ius atv?sta. ?em?s pavir?iaus radiacijos balansas yra vienas i? pagrindini? klimat? formuojan?i? veiksni?. Tai priklauso nuo Saul?s auk??io, saul?s ?viesos trukm?s, ?em?s pavir?iaus pob?d?io ir b?kl?s, atmosferos debesuotumo, vandens gar? kiekio joje, debes? buvimo ir kt.

Prietaisai saul?s spinduliuotei matuoti

Termoelektrinis aktinometras M-3(3 pav.) skirtas tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s intensyvumui matuoti ant pavir?iaus, statmeno saul?s spinduliams.

Aktinometro imtuvas yra kintam? manganino ir konstantano plok?teli? termopilas, pagamintas ?vaig?dut?s pavidalu. Termopolio vidin?s sand?ros per izoliacin? tarpin? priklijuotos prie sidabrin?s folijos disko, ? saul? nukreipta disko pus? pajuodusi. I?orin?s jungtys yra klijuojamos prie masyvaus vario ?iedo per izoliacin? tarpin?. Jis apsaugotas nuo ?kaitimo spinduliuote su chromuotu dangteliu. Termopil? yra metalinio vamzd?io apa?ioje, kuris matavim? metu yra nukreiptas ? saul?. Vidinis vamzd?io pavir?ius yra pajuod?s, o vamzdyje i?d?stytos 7 diafragmos (?iediniai susiaur?jimai), kad aktinometro imtuv? nepatekt? i?sklaidyta spinduliuot?.

Steb?jimams – rodykl? ant instrumento pagrindo 11 (2 pav.) yra orientuoti ? ?iaur? ir, kad b?t? lengviau sekti saul?, ?rengtas aktinometras pagal steb?jimo vietos platum? (pagal sektorius 9 ir rizika instrument? stovo vir?uje 10 ). Nutaikymas ? saul? atliekamas var?tu 3 ir rankenos 6 esantis instrumento vir?uje. Var?tas leid?ia pasukti vamzdel? vertikalioje plok?tumoje, pasukus ranken? vamzdis laikomas u? saul?s. Tiksliam nukreipimui ? Saul? i?orin?je diafragmoje padaryta nedidel? skylut?. Prie?ais ?i? ang? instrumento apa?ioje yra baltas ekranas. 5 . Teisingai sumontavus ?rengin?, pro ?i? ang? prasiskverbiantis saul?s spindulys tur?t? suteikti ?viesi? viet? (zuik?) ekrano centre.

Ry?iai. 3 Termoelektrinis aktinometras M-3: 1 – dangtelis; 2, 3 - var?tai; 4 - a?is; 5 - ekranas; 6 - rankena; 7 - vamzdis; 8 - a?is; 9 - platum? sektorius; 10 - stovas; 11 - baz?.

Piranometras universalus M-80M(4 pav.) skirtas bendrai (Q) ir difuzinei (D) spinduliuotei matuoti. ?inant juos, galima apskai?iuoti tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s ? horizontal? pavir?i? S? intensyvum?. Piranometras M-80M turi prietaiso stovo pakreipim? imtuvu ?emyn, kuris leid?ia i?matuoti atspind?tos spinduliuot?s intensyvum? ir nustatyti apatinio pavir?iaus albedo.

Piranometro imtuvas 1 yra termoelektrin? baterija, i?d?styta kvadrato pavidalu. Jo pri?mimo pavir?ius nuda?ytas juodai baltai ?achmat? lentos pavidalu. Pus? termopilo jung?i? yra po baltosiomis l?stel?mis, kita pus? yra po juodosiomis l?stel?mis. Imtuvo vir?us padengtas pusrutulio formos stiklu, apsaugan?iu nuo v?jo ir krituli?. I?sklaidytos spinduliuot?s intensyvumui matuoti imtuvas u?tamsinamas specialiu ekranu 3 . Matavim? metu prietaiso imtuvas montuojamas grie?tai horizontaliai, tam piranometras apr?pintas apvaliu lygiu. 7 ir nustatykite var?tus 4. Imtuvo apa?ioje yra stiklo d?iovintuvas, u?pildytas vanden? sugerian?ia med?iaga, kuri neleid?ia dr?gmei kondensuotis ant imtuvo ir stiklo. Kai nenaudojamas, piranometro imtuvas u?daromas metaliniu dangteliu.

Ry?iai. 4 Universalus piranometras М–80М: 1 – piranometro galvut?; 2 - atramin? spyruokl?; 3 – ?e??liavimo vyris; 4 - nustatymo var?tas; 5 - baz?; 6 – atlenkiamas trikojo lankstas; 7 - lygis; 8 - var?tas; 9 - stovas su d?iovykle viduje; 10 – termopilo pri?mimo pavir?ius.

Kempingo albedometras(5 pav.) skirta bendros, i?sklaidytos ir atspindin?ios spinduliuot?s intensyvumui matuoti lauke. Imtuvas yra piranometro galvut? 1 montuojamas ant savaime balansuojan?io gimbalo 3 . ?i pakaba leid?ia montuoti ?rengin? dviejose pad?tyse – su imtuvu auk?tyn ir ?emyn, o imtuv? horizontalumas u?tikrinamas automati?kai. Prietaiso priimam?j? pavir?i? pak?lus ? vir??, nustatoma sumin? spinduliuot? Q. Tada, norint i?matuoti atspind?t? spinduliuot? R, albedometro rankena pasukama 180 0 . ?inodami ?ias vertes, galite nustatyti albedo.

Termoelektrinis balanso matuoklis M-10M(6 pav.) skirtas matuoti bendr? apatinio pavir?iaus radiacijos balans?. Balanso matuoklio imtuvas yra kvadrato formos termopilas, susidedantis i? daugyb?s varini? stryp? 5 apvyniotas konstantine juostele 10 . Pus? kiekvieno juostos var?to yra galvanizuota sidabru, sidabro sluoksnio prad?ia ir pabaiga 9 yra termoporos. Pus? jung?i? yra priklijuota prie vir?aus, kita pus? - prie apatini? pri?mimo pavir?i?, kurie naudojami kaip varin?s plok?t?s 2 nuda?ytas juodai. Balanso matuoklio imtuvas dedamas ? apval? metalin? r?m? 1 . Matuojant jis yra grie?tai horizontaliai, naudojant special? pleistro lyg?. Nor?dami tai padaryti, balanso matuoklio imtuvas yra sumontuotas ant rutulin?s jungties. 15 . Norint padidinti matavim? tikslum?, balansinio matuoklio imtuvas gali b?ti apsaugotas nuo tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s su apvaliu ekranu 12 . Tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s intensyvumas ?iuo atveju matuojamas aktinometru arba piranometru.

Ry?iai. 5 Keliaujantis albedometras: 1 – piranometro galvut?; 2 - vamzdis; 3 - kardanin? pakaba; 4 - rankena

Ry?iai. 6 Termoelektrinis balanso matuoklis М-10М: a) – scheminis skerspj?vis: b) – atskiras termopilas; c) i?vaizda; 1 - imtuvo r?mas; 2 - pri?mimo plok?t?; 3, 4 - sankry?os; 5 - vario juosta; 6, 7 - izoliacija; 8 – termopilas; 9 - sidabro sluoksnis; 10 - konstantin? juosta; 11 - rankena; 12 - ?e??li? ekranas; 13, 15 - vyriai; 14 - dir?elis; 16 - var?tas; 17 - vir?elis

Prietaisai saul?s energijos trukmei matuoti

spindesys ir ap?vietimas

Saul?s ?viesos trukm? yra laikas, per kur? tiesiogin? saul?s spinduliuot? yra lygi arba didesn? nei 0,1 kW/m 2 . I?rei?kiamas valandomis per dien?.

Saul?s ?viesos trukm?s nustatymo metodas pagr?stas laiko, per kur? tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s intensyvumo pakanka perdegti, fiksavimu ant specialios juostos, pritvirtintos sferinio stiklo l??io optiniame ?idinyje, ir yra ne ma?esnis kaip 0,1 kW/m2. .

Saul?s ?viesos trukm? matuojama heliografu (7 pav.).

Heliografas universalus modelis GU-1(7 pav.). Prietaiso pagrindas yra plok??ia metalin? plok?t? su dviem stovais. 1 . Tarp stulp? horizontalioje a?yje 2 fiksuota kilnojama prietaiso dalis, susidedanti i? kolon?l?s 3 su limbusu 4 ir apatin? stotel? 7 , kab?s 6 su puodeliu 5 ir vir?utin? stotel? 15 ir stiklinis rutulys 8 , kuris yra sferinis l??is. Viename horizontalios a?ies gale fiksuojamas sektorius 9 su platumos skale. Perkeliant horizontali? a?? 2 prietaisas i? vakar? ? rytus ir apsukant aplink j? vir?utin? ?renginio dal?, stulpelio a?? 3 yra nustatyta lygiagre?iai ?em?s sukimosi a?iai (pasaulio a?iai). Nustatytam kolon?l?s a?ies pasvirimo kampui fiksuoti naudojamas var?tas. 11 .

Vir?utin? ?renginio dal? galima pasukti aplink kolon?l?s a?? 3 ir b?ti u?fiksuotas keturiose konkre?iose pad?tyse. Tam naudojamas specialus kai?tis. 12 , kuris per 4 gal?n?s ang? ?ki?amas ? vien? i? keturi? disko ang? 13 pritvirtintas prie a?ies 2 . Gal?ni? skyli? sutapimas 4 ir diskas 13 nustatoma pagal gal?n?s A, B, C ir D ?ymi? sutapim? 4 su indeksu 14 diske.

Ry?iai. 7 Heliografo universalus modelis GU-1.

1 - stovas; 2 - horizontali a?is; 3 - stulpelis; 4 - limbusas; 5 - puodelis; 6 - laikiklis; 7 - kir?iavimas; 8 - stiklo rutulys; 9 - sektorius; 10 - platumos indikatorius; 11 - var?tas, skirtas a?ies pasvirimo kampui pritvirtinti; 12 - kai?tis; 13 - diskas; 14 - rodykl? diske; 15 - vir?utin? stotel?.

Meteorologin?je aik?tel?je heliografas montuojamas ant 2 m auk??io betoninio arba medinio stulpo, kurio vir?utin?je dalyje pritvirtinama ne ma?esn? kaip 50 mm storio lent? platforma, kad bet kurioje Saul?s pad?tyje, lyginant su ?on? horizontas, atskiri pastatai, med?iai ir atsitiktiniai objektai jo neu?go?ia. Jis ?rengiamas grie?tai horizontaliai ir yra orientuotas i?ilgai geografinio dienovidinio ir meteorologijos stoties platumos; heliografo a?is turi b?ti grie?tai lygiagreti pasaulio a?iai.

Heliografo rutulys turi b?ti ?varus, nes ant kamuoliuko esan?ios dulk?s, krituli? p?dsakai, rasa, ?erk?nas, ?erk?nas ir ledas susilpnina ir i?kraipo heliografo juostos nudegim?.

Priklausomai nuo galimos saul?s trukm?s, vienos dienos ?ra?as tur?t? b?ti daromas vienoje, dviejose arba trijose juostose. Priklausomai nuo sezono, reikia naudoti tiesias arba lenktas juostas, kurios tur?t? b?ti klojamos vir?utiniuose, viduriniuose arba apatiniuose puodelio grioveliuose. ?ym?ms skirtos juostel?s per m?nes? tur?t? b?ti parinktos tos pa?ios spalvos.

Darbo su heliografu patogumui ? pietus nuo stovo (stulpo) su ?renginiu ?rengiamos kop??ios su platforma. Kop??ios neturi liesti stulpo ir turi b?ti pakankamai patogios.

Liuksmetras Yu-16(8 pav.) naudojamas ?viesos arba dirbtini? ?viesos ?altini? kuriamam ap?vietimui matuoti.

Ry?iai. 8 Liuksmetras Yu-16. 1 - fotoelementas; 2 - viela; 3 - metras; 4 - absorberis; 5 - terminalai; 6 - matavimo rib? jungiklis; 7 - korektorius.

Prietaisas susideda i? seleno fotoelemento 1 sujungtas laidu 2 su matuokliu 3 , ir absorberis 4 . Fotoelementas yra ?d?tas ? plastikin? korpus? su metaliniu r?mu, o matavimo riboms padidinti 100 kart?, ant korpuso u?dedamas absorberis i? pieni?ko stiklo. ?viesos matuoklis yra magnetoelektrinis rodykl?s ?taisas, montuojamas plastikiniame d?kle su langeliu svarstykl?ms. Korektorius yra korpuso apa?ioje. 7 nustatyti rodykl? ? nul?, vir?utin?je dalyje - gnybtus 5 laidams prijungti nuo fotoelemento ir rankenos matavimo riboms perjungti 6 .

Skaitiklio skal? suskirstyta ? 50 padal? ir turi atitinkamai 3 skai?i? eilutes iki trij? matavimo rib? – iki 25, 100 ir 500 liuks? (lx). Naudojant absorber?, ribos padid?ja iki 2500, 10000 ir 50000 liuks?.

Dirbant su liuksmetru, b?tina atid?iai steb?ti fotoelemento ir sug?riklio ?var?, jei ne?var?s, jie nuvalomi vatos tamponu, suvilgytu spirite.

Fotoelementas matavim? metu yra horizontaliai. Korektorius nustato skaitiklio adat? ? nulin? padalijim?. Fotoelementas tvirtinamas prie matuoklio ir matavimai atliekami po 4-5 s. Nor?dami suma?inti perkrovas, prad?kite nuo didesn?s matavimo ribos, tada pereikite prie apatini? rib?, kol rodykl? atsidurs darbin?je skal?s dalyje. Skaitymas imamas skal?s padalomis. Esant nedideliems adatos nuokrypiams, siekiant pagerinti matavim? tikslum?, rekomenduojama perjungti skaitikl? ? apatin? rib?. Norint i?vengti seleninio fotoelemento nuovargio, kas 5-10 prietaiso veikimo minu?i? b?tina 3-5 minutes fotoelement? u?temdyti.

Ap?vietimas nustatomas padauginus rodmenis i? svarstykli? padalijimo vert?s ir pataisos koeficiento (nat?ralaus ap?vietimo atveju jis yra 0,8, kaitrin?ms lempoms -1). Skal?s padalijimo vert? lygi matavimo ribai, padalytai i? 50. Naudojant vien? arba du absorberius, gauta vert? padauginama atitinkamai i? 100 arba 10 000.

1 Susipa?inkite su termoelektrini? prietais? (aktinometro, piranometro, albedometro, balanso matuoklio) konstrukcija.

2 Susipa?inkite su universalaus heliografo ?renginiu, jo ?rengimo b?dais ?vairiais met? laikais.

3 Susipa?inkite su liuksmetro prietaisu, i?matuokite nat?ral? ir dirbtin? ap?vietim? auditorijoje.

Ra?ykite u?ra?us ? s?siuvin?.

?em? per metus i? Saul?s gauna 1,36 * 10v24 cal ?ilumos. Palyginti su ?iuo energijos kiekiu, lik?s ?em?s pavir?i? pasiekian?ios spinduliuot?s energijos kiekis yra nereik?mingas. Taigi ?vaig?d?i? spinduliavimo energija yra ?imta milijon? saul?s energijos, kosmin? spinduliuot? yra dvi milijardosios dalys, vidin? ?em?s ?iluma jos pavir?iuje yra lygi vienai penkioms t?kstantosioms saul?s ?ilumos.
Saul?s spinduliavimas - saul?s radiacija- yra pagrindinis energijos ?altinis beveik visiems procesams, vykstantiems atmosferoje, hidrosferoje ir vir?utiniuose litosferos sluoksniuose.
Saul?s spinduliuot?s intensyvumo matavimo vienetas – tai ?ilumos kalorij? skai?ius, kur? per 1 minut? sugeria 1 cm2 absoliu?iai juodo pavir?iaus, statmeno saul?s spinduli? kryp?iai (cal/cm2*min).

I? Saul?s spinduliuojan?ios energijos srautas, pasiekiantis ?em?s atmosfer?, yra labai pastovus. Jo intensyvumas vadinamas saul?s konstanta (Io) ir imamas vidutini?kai 1,88 kcal/cm2 min.
Saul?s konstantos vert? svyruoja priklausomai nuo ?em?s atstumo nuo Saul?s ir saul?s aktyvumo. Jo svyravimai per metus yra 3,4-3,5%.
Jei saul?s spinduliai visur krist? vertikaliai ? ?em?s pavir?i?, tai nesant atmosferos ir esant 1,88 cal / cm2 * min saul?s konstantai, kiekvienas jos kvadratinis centimetras per metus gaut? 1000 kcal. D?l to, kad ?em? yra sferin?, ?is kiekis suma??ja 4 kartus, o 1 kv. cm per metus vidutini?kai gauna 250 kcal.
Saul?s spinduliuot?s kiekis, kur? gauna pavir?ius, priklauso nuo spinduli? kritimo kampo.
Did?iausi? spinduliuot?s kiek? gauna statmenas saul?s spinduli? kryp?iai pavir?ius, nes tokiu atveju visa energija paskirstoma ? plot?, kurio skerspj?vis lygus spinduli? pluo?to skerspj?viui – a. Tam pa?iam spinduli? pluo?tui krinta ?stri?ai, energija pasiskirsto dideliame plote (c skyrius), o vienetinis pavir?ius gauna ma?esn? jos kiek?. Kuo ma?esnis spinduli? kritimo kampas, tuo ma?esnis saul?s spinduliavimo intensyvumas.
Saul?s spinduliuot?s intensyvumo priklausomyb? nuo spinduli? kritimo kampo i?rei?kiama formule:

I1 = I0 * sinh,

kur I0 yra saul?s spinduliuot?s intensyvumas esant vien tik spinduliams. U? atmosferos rib? saul?s konstanta;
I1 – saul?s spinduliavimo intensyvumas, kai saul?s spinduliai krenta kampu h.
I1 yra tiek kart? ma?esnis u? I0, kiek kart? atkarpa a ma?esn? u? atkarp? b.
27 paveiksle parodyta, kad a / b \u003d sin A.
Saul?s spinduli? kritimo kampas (Saul?s auk?tis) yra lygus 90 ° tik platumose nuo 23 ° 27 "? iki 23 ° 27" piet? platumos. (t.y. tarp tropik?). Kitose platumose ji visada ma?esn? nei 90° (8 lentel?). Suma??jus spinduli? kritimo kampui, tur?t? ma??ti ir skirtingose platumose ? pavir?i? patenkan?ios saul?s spinduliuot?s intensyvumas. Kadangi Saul?s auk?tis nesikei?ia i?tisus metus ir dien?, saul?s ?ilumos kiekis, kur? gauna pavir?ius, nuolat kinta.

Saul?s spinduliuot?s kiekis, kur? gauna pavir?ius, yra tiesiogiai susij?s su nuo jo buvimo saul?s ?viesoje trukm?s.

Pusiaujo zonoje u? atmosferos rib? saul?s ?ilumos kiekis per metus nepatiria dideli? svyravim?, tuo tarpu didel?se platumose ?ie svyravimai yra labai dideli (?r. 9 lentel?). ?iem? saul?s ?ilumos patekimo skirtumai tarp auk?t?j? ir ?em?j? platum? ypa? dideli. Vasar? nuolatinio ap?vietimo s?lygomis poliariniai regionai gauna did?iausi? saul?s ?ilumos kiek? per dien? ?em?je. Vasaros saul?gr??os dien? ?iauriniame pusrutulyje jis 36% didesnis nei paros ?ilumos kiekis ties pusiauju. Bet kadangi paros trukm? ties pusiauju yra ne 24 valandos (kaip ?iuo metu prie a?igalio), o 12 valand?, tai saul?s spinduliuot?s kiekis per laiko vienet? ties pusiauju i?lieka did?iausias. Vasaros paros saul?s ?ilumos sumos maksimumas, stebimas ma?daug 40-50° platumos, yra susij?s su gana ilga diena (didesn? nei ?iuo metu 10-20° platumos) reik?mingame Saul?s auk?tyje. Pusiaujo ir poliarinio regiono gaunamos ?ilumos kiekio skirtumai vasar? yra ma?esni nei ?iem?.
Pietinis pusrutulis vasar? gauna daugiau ?ilumos nei ?iaurinis, o ?iem? atvirk??iai (tam ?takos turi ?em?s atstumo pokytis nuo Saul?s). O jei abiej? pusrutuli? pavir?ius b?t? visi?kai vienalytis, piet? pusrutulyje temperat?r? svyravim? metin?s amplitud?s b?t? didesn?s nei ?iauriniame.
Atmosferoje vyksta saul?s spinduliuot? kiekybiniai ir kokybiniai poky?iai.
Net ideali, sausa ir ?vari atmosfera sugeria ir i?sklaido spindulius, suma?indama saul?s spinduliuot?s intensyvum?. Tikrosios atmosferos, kurioje yra vandens gar? ir kiet? priemai??, silpinamasis poveikis saul?s spinduliuotei yra daug didesnis nei idealus. Atmosfera (deguonis, ozonas, anglies dioksidas, dulk?s ir vandens garai) daugiausia sugeria ultravioletinius ir infraraudonuosius spindulius. Atmosferos sugerta Saul?s spinduliavimo energija paver?iama kit? r??i? energija: ?ilumine, chemine ir kt. Apskritai, sugertis saul?s spinduliuot? susilpnina 17-25%.
Atmosferos duj? molekul?s spindulius i?sklaido gana trumpomis bangomis – violetin?mis, m?lynomis. Tai paai?kina m?lyn? dangaus spalv?. Priemai?os vienodai i?sklaido spindulius skirtingo bangos ilgio bangomis. Tod?l su dideliu j? kiekiu dangus ?gauna balk?v? atspalv?.
D?l saul?s spinduli? sklaidos ir atspind?jimo atmosferoje debesuotomis dienomis stebima dienos ?viesa, matomi ?e??lyje esantys objektai, atsiranda prieblandos rei?kinys.
Kuo ilgesnis spindulio kelias atmosferoje, tuo didesnis jo storis turi praeiti ir tuo labiau susilpn?ja saul?s spinduliuot?. Tod?l, kylant auk??iui, atmosferos ?taka radiacijai ma??ja. Saul?s ?viesos kelio atmosferoje ilgis priklauso nuo Saul?s auk??io. Jei paimsime saul?s spindulio kelio atmosferoje ilg? Saul?s auk?tyje 90 ° (m), santykis tarp Saul?s auk??io ir spindulio kelio ilgio atmosferoje bus kaip parodyta lentel?je. de?imt.

Suminis spinduliuot?s susilpn?jimas atmosferoje bet kuriame Saul?s auk?tyje gali b?ti i?reik?tas Bouguer formule: Im = I0 * pm, ?ia Im – atmosferoje pakit?s Saul?s spinduliuot?s arti ?em?s pavir?iaus intensyvumas; I0 - saul?s konstanta; m – spindulio kelias atmosferoje; Saul?s auk?tyje 90 ° jis yra lygus 1 (atmosferos mas?), p yra skaidrumo koeficientas (trupinis skai?ius, rodantis, kokia spinduliuot?s dalis pasiekia pavir?i?, kai m = 1).
Saul?s auk?tyje 90°, esant m=1, saul?s spinduliuot?s intensyvumas ?alia ?em?s pavir?iaus I1 yra p kart? ma?esnis u? Io, t.y. I1=Io*p.
Jei Saul?s auk?tis yra ma?esnis nei 90°, tai m visada yra didesnis nei 1. Saul?s spindulio kelias gali susid?ti i? keli? atkarp?, kuri? kiekvienas lygus 1. Saul?s spinduliuot?s intensyvumas ties riba tarp pirmasis (aa1) ir antrasis (a1a2) segmentai I1 akivaizd?iai lygus Io *p, spinduliavimo intensyvumas prava?iavus antr?j? segment? I2=I1*p=I0 p*p=I0 p2; I3 = I0p3 ir tt

Atmosferos skaidrumas n?ra pastovus ir skirtingomis s?lygomis nevienodas. Realios atmosferos skaidrumo ir idealios atmosferos skaidrumo santykis – drumstumo koeficientas – visada didesnis u? vienet?. Tai priklauso nuo vandens gar? ir dulki? kiekio ore. Did?jant geografinei platumai, drumstumo koeficientas ma??ja: platumose nuo 0 iki 20 ° ?iaur?s platumos. sh. jis yra vidutini?kai lygus 4,6 platumose nuo 40 iki 50 ° ?iaur?s platumos. sh. - 3,5, platumose nuo 50 iki 60 ° ?iaur?s platumos. sh. - 2,8 ir platumose nuo 60 iki 80 ° ?iaur?s platumos. sh. – 2.0. Vidutinio klimato platumose drumstumo koeficientas yra ma?esnis ?iem? nei vasar? ir ma?esnis ryte nei po piet?. Jis ma??ja did?jant ?giui. Kuo didesnis drumstumo koeficientas, tuo didesnis saul?s spinduliuot?s susilpn?jimas.
I?skirti tiesiogin?, i?sklaidyta ir visa saul?s spinduliuot?.
Dalis saul?s spinduliuot?s, kuri per atmosfer? prasiskverbia ? ?em?s pavir?i?, yra tiesiogin? spinduliuot?. Dalis atmosferos i?sklaidytos radiacijos paver?iama difuzine spinduliuote. Visa saul?s spinduliuot?, patenkanti ? ?em?s pavir?i?, tiesiogin? ir i?sklaidyta, vadinama visa spinduliuote.
Tiesiogin?s ir i?sklaidytos spinduliuot?s santykis labai skiriasi priklausomai nuo atmosferos debesuotumo, dulk?tumo, taip pat nuo Saul?s auk??io. Giedrame danguje i?sklaidytos spinduliuot?s dalis nevir?ija 0,1%, debesuotame danguje difuzin? spinduliuot? gali b?ti didesn? nei tiesiogin? spinduliuot?.
Ma?ame Saul?s auk?tyje bendr? spinduliuot? sudaro beveik vien i?sklaidyta spinduliuot?. Esant 50° saul?s auk??iui ir giedram dangui, i?sklaidytos spinduliuot?s dalis nevir?ija 10-20%.
Vidutini? metini? ir m?nesini? bendros spinduliuot?s ver?i? ?em?lapiai leid?ia pasteb?ti pagrindinius jos geografinio pasiskirstymo modelius. Metin?s bendros spinduliuot?s vert?s pasiskirsto daugiausia zoni?kai. Did?iausi? metin? bendros spinduliuot?s kiek? ?em?je gauna atogr??? vidaus dykum? pavir?ius (Ryt? Sachara ir centrin? Arabijos dalis). Pastebim? bendros spinduliuot?s suma??jim? ties pusiauju sukelia didel? oro dr?gm? ir didelis debesuotumas. Arktyje bendra spinduliuot? siekia 60-70 kcal/cm2 per metus; Antarktidoje d?l da?nai pasikartojan?i? giedr? dien? ir didesnio atmosferos skaidrumo jis yra kiek didesnis.

Bir?elio m?nes? did?iausi? spinduliuot?s kiek? gauna ?iaurinis pusrutulis, o ypa? tropiniai ir subtropiniai regionai. ?iaurinio pusrutulio vidutinio klimato ir poliarin?s platumos pavir?iaus gaunamos saul?s spinduliuot?s kiekiai ma?ai skiriasi, daugiausia d?l ilgos dienos poliariniuose regionuose. Sumin?s spinduliuot?s pasiskirstymo zonavimas auk??iau. ?emynuose ?iauriniame pusrutulyje ir piet? pusrutulio atogr??? platumose beveik n?ra i?reik?ta. Jis geriau pasirei?kia ?iauriniame pusrutulyje vir? vandenyno ir ai?kiai i?reik?tas ekstratropin?se piet? pusrutulio platumose. Pietiniame poliariniame apskritime visos saul?s spinduliuot?s vert? art?ja prie 0.
Gruod?io m?nes? did?iausi radiacijos kiekiai patenka ? piet? pusrutul?. Auk?tai esantis Antarktidos ledo pavir?ius, pasi?ymintis dideliu oro skaidrumu, bir?elio m?nes? gauna ?ymiai daugiau bendros radiacijos nei Arkties pavir?ius. Dykumose yra daug ?ilumos (Kalahari, Did?ioji Australija), ta?iau d?l didesnio piet? pusrutulio okeani?kumo (didel?s oro dr?gm?s ir debesuotumo ?taka) jos kiekiai ?ia yra kiek ma?esni nei bir?el? tose pa?iose platumose. ?iaurinio pusrutulio. ?iaurinio pusrutulio pusiaujo ir atogr??? platumose bendra radiacija kinta palyginti nedaug, o jos pasiskirstymas ai?kiai i?reik?tas tik ? ?iaur? nuo ?iaurinio tropiko. Did?jant platumai, bendra radiacija gana greitai ma??ja, jos nulin? izoliacija eina ?iek tiek ? ?iaur? nuo poliarinio rato.
Visa saul?s spinduliuot?, krintanti ant ?em?s pavir?iaus, i? dalies atsispindi atgal ? atmosfer?. Nuo pavir?iaus atsispind?jusios spinduliuot?s kiekio ir ant pavir?iaus patenkan?ios spinduliuot?s kiekio santykis vadinamas albedas. Albedas apib?dina pavir?iaus atspind?jim?.
?em?s pavir?iaus albedas priklauso nuo jo b?kl?s ir savybi?: spalvos, dr?gm?s, ?iurk?tumo ir tt ?vie?iai i?krit?s sniegas pasi?ymi did?iausiu atspind?iu (85-95%). Ramus vandens pavir?ius vertikaliai krintant atspindi tik 2-5% saul?s spinduli?, o esant ?emai - beveik visi ant jo krentantys spinduliai (90%). Sauso chernozemo albedas - 14%, ?lapias - 8, mi?kas - 10-20, piev? augmenija - 18-30, sm?lio dykumos pavir?ius - 29-35, j?ros ledo pavir?ius - 30-40%.
Didelis ledo pavir?iaus albedas, ypa? padengtas ?vie?iu sniegu (iki 95%), yra ?emos temperat?ros poliariniuose regionuose prie?astis vasar?, kai saul?s spinduliuot?s atskleidimas ten yra reik?mingas.
?em?s pavir?iaus ir atmosferos spinduliuot?. Bet kuris k?nas, kurio temperat?ra auk?tesn? nei absoliutus nulis (didesn? nei minus 273°), skleid?ia spinduliavimo energij?. Bendras juodojo k?no spinduliuot?s koeficientas yra proporcingas jo absoliu?ios temperat?ros (T) ketvirtajai laipsniai:
E \u003d s * T4 kcal / cm2 per minut? (Stefano-Boltzmanno ?statymas), kur s yra pastovus koeficientas.
Kuo auk?tesn? spinduliuojan?io k?no temperat?ra, tuo trumpesnis skleid?iam? nm spinduli? bangos ilgis. Kaitrioji Saul? siun?ia ? kosmos? trump?j? bang? spinduliuot?. ?em?s pavir?ius, sugerdamas trump?j? bang? saul?s spinduliuot?, ?kaista ir taip pat tampa spinduliuot?s (?em?s spinduliuot?s) ?altiniu. Ho, kadangi ?em?s pavir?iaus temperat?ra nevir?ija keli? de?im?i? laipsni?, jos ilg?j? bang? spinduliuot?, nematoma.
?em?s spinduliuot? daugiausia sulaiko atmosfera (vandens garai, anglies dioksidas, ozonas), ta?iau 9-12 mikron? bangos ilgio spinduliai laisvai i?eina u? atmosferos rib?, tod?l ?em? praranda dal? ?ilumos.
Atmosfera, sugerdama dal? per j? sklindan?ios saul?s spinduliuot?s ir daugiau nei pus? ?em?s, pati spinduliuoja energij? tiek ? pasaulio erdv?, tiek ? ?em?s pavir?i?. Atmosferos spinduliuot?, nukreipta ? ?em?s pavir?i? link ?em?s pavir?iaus, vadinama prie?inga spinduliuot?.?i spinduliuot?, kaip ir ant?emin?, yra ilg?j? bang?, nematoma.
Atmosferoje susitinka du ilg?j? bang? spinduliuot?s srautai – ?em?s pavir?iaus spinduliuot? ir atmosferos spinduliuot?. Skirtumas tarp j?, nulemiantis faktinius ?em?s pavir?iaus ?ilumos nuostolius, vadinamas efektyvi spinduliuot?. Efektyvi spinduliuot? yra kuo didesn?, tuo auk?tesn? spinduliuojan?io pavir?iaus temperat?ra. Oro dr?gm? suma?ina efektyvi? spinduliuot?, jos debesys labai suma?ina.
Did?iausia metini? efektyvios spinduliuot?s sum? vert? stebima atogr??? dykumose – 80 kcal/cm2 per metus – d?l auk?tos pavir?iaus temperat?ros, sauso oro ir giedro dangaus. Prie pusiaujo, esant didelei oro dr?gmei, efektyvioji spinduliuot? siekia tik apie 30 kcal/cm2 per metus, o jos vert? sausumos ir vandenyno at?vilgiu labai ma?ai skiriasi. Ma?iausia efektyvi spinduliuot? poliariniuose regionuose. Vidutinio klimato platumose ?em?s pavir?ius praranda ma?daug pus? ?ilumos kiekio, kur? jis gauna sugerdamas bendr? spinduliuot?.
Atmosferos geb?jimas praleisti trumpabangi? Saul?s spinduliuot? (tiesiogin? ir difuzin? spinduliuot?) ir atid?ti ilg?j? bang? ?em?s spinduliuot? vadinamas ?iltnamio (?iltnamio) efektu. D?l ?iltnamio efekto vidutin? ?em?s pavir?iaus temperat?ra +16°, nesant atmosferos b?t? -22° (38° ?emesn?).
Radiacijos balansas (likutin? spinduliuot?).?em?s pavir?ius vienu metu gauna spinduliuot? ir j? atiduoda. Radiacijos at?jimas yra visa saul?s spinduliuot? ir atmosferos prie?inga spinduliuot?. Vartojimas – saul?s ?viesos atspindys nuo pavir?iaus (albedas) ir ?em?s pavir?iaus savasis spinduliavimas. Skirtumas tarp gaunamos ir i?einan?ios spinduliuot?s yra radiacijos balansas, arba likutin? spinduliuot?. Spinduliuot?s balanso reik?m? nustatoma pagal lygt?

R \u003d Q * (1-a) - I,

?ia Q yra bendra saul?s spinduliuot?, tenkanti pavir?iaus vienetui; a - albedas (frakcija); I – efektyvi spinduliuot?.
Jei ?vestis yra didesn? u? i??jim?, spinduliuot?s balansas yra teigiamas; jei ?vestis yra ma?esn? u? i??jim?, balansas yra neigiamas. Nakt? visose platumose radiacijos balansas yra neigiamas, dien? iki piet? – visur teigiamas, i?skyrus dideles platumas ?iem?; po piet? – v?l neigiamas. Vidutini?kai per dien? radiacijos balansas gali b?ti ir teigiamas, ir neigiamas (11 lentel?).


?em?s pavir?iaus radiacin?s pusiausvyros metini? sum? ?em?lapyje matosi staigus izoliacij? pad?ties pokytis, kai jos juda i? sausumos ? vandenyn?. Paprastai vandenyno pavir?iaus radiacijos balansas vir?ija sausumos radiacijos balans? (albedo ir efektyvios spinduliuot?s poveikis). Radiacijos balanso pasiskirstymas paprastai yra zoninis. Vandenyne tropin?se platumose metin?s radiacijos balanso vert?s siekia 140 kcal/cm2 (Arabijos j?ra) ir nevir?ija 30 kcal/cm2 ties pl?duriuojan?io ledo riba. Nukrypimai nuo radiacijos balanso vandenyne zoninio pasiskirstymo yra ne?ym?s ir atsiranda d?l debes? pasiskirstymo.
Pusiaujo ir atogr??? platum? sausumoje metin?s radiacijos balanso vert?s svyruoja nuo 60 iki 90 kcal/cm2, priklausomai nuo dr?gm?s s?lyg?. Did?iausios metin?s radiacijos balanso sumos pastebimos tose vietov?se, kur albedas ir efektyvioji radiacija yra santykinai ma?i (dr?gni atogr??? mi?kai, savanos). Ma?iausia j? vert? yra labai dr?gnuose (didelis debesuotumas) ir labai sausuose (didel? efektyvi spinduliuot?) regionuose. Vidutin?se ir didel?se platumose metin? spinduliuot?s balanso vert? ma??ja did?jant platumai (bendros spinduliuot?s suma??jimo poveikis).
Metin?s radiacijos balanso sumos centriniuose Antarktidos regionuose yra neigiamos (kelios kalorijos 1 cm2). Arktyje ?ios vert?s yra artimos nuliui.
Liepos m?nes? ?em?s pavir?iaus radiacijos balansas ?ymioje pietinio pusrutulio dalyje yra neigiamas. Nulin? balanso linija eina tarp 40 ir 50° piet?. sh. Did?iausia radiacijos balanso reik?m? pasiekiama vandenyno pavir?iuje ?iaurinio pusrutulio atogr??? platumose ir kai kuri? vidaus j?r?, pavyzd?iui, Juodosios j?ros, pavir?iuje (14-16 kcal/cm2 per m?nes?).
Sausio m?nes? nulin? balanso linija yra tarp 40 ir 50° ?iaur?s platumos. sh. (vir? vandenyn? kiek pakyla ? ?iaur?, vir? ?emyn? leid?iasi ? pietus). Didel? dalis ?iaurinio pusrutulio turi neigiam? radiacijos balans?. Did?iausios radiacijos balanso vert?s apsiriboja pietinio pusrutulio atogr??? platumose.
Vidutini?kai per metus ?em?s pavir?iaus radiacijos balansas yra teigiamas. Tokiu atveju pavir?iaus temperat?ra nekyla, o i?lieka ma?daug pastovi, o tai galima paai?kinti tik nuolatiniu ?ilumos pertekliaus suvartojimu.
Atmosferos radiacijos balans? sudaro, viena vertus, jos absorbuota saul?s ir ?em?s spinduliuot? ir, kita vertus, atmosferos spinduliuot?. Jis visada yra neigiamas, nes atmosfera sugeria tik nedidel? saul?s spinduliuot?s dal? ir spinduliuoja beveik tiek pat, kiek pavir?ius.
Pavir?iaus ir atmosferos radiacijos balansas, kaip visuma, visoje ?em?je per metus yra vidutini?kai lygus nuliui, ta?iau platumose jis gali b?ti ir teigiamas, ir neigiamas.
Tokio radiacijos balanso pasiskirstymo pasekm? tur?t? b?ti ?ilumos perdavimas kryptimi nuo pusiaujo ? a?igalius.
Terminis balansas. Radiacijos balansas yra svarbiausias ?ilumos balanso komponentas. Pavir?iaus ?ilumos balanso lygtis parodo, kaip patenkanti saul?s spinduliuot?s energija paver?iama ?em?s pavir?iuje:

kur R yra spinduliuot?s balansas; LE - ?ilumos suvartojimas garavimui (L - latentin? garavimo ?iluma, E - garavimas);
P - turbulentin? ?ilumos mainai tarp pavir?iaus ir atmosferos;
A – ?ilumos mainai tarp pavir?iaus ir apatini? dirvo?emio ar vandens sluoksni?.
Pavir?iaus spinduliuot?s balansas laikomas teigiamu, jei pavir?iaus sugerta spinduliuot? vir?ija ?ilumos nuostolius, ir neigiama, jei ji j? nepapildo. Visos kitos ?ilumos balanso s?lygos laikomos teigiamomis, jei jos sukelia ?ilumos nuostolius pavir?iumi (jei atitinka ?ilumos suvartojim?). Nes. visi lygties nariai gali keistis, ?ilumos balansas nuolat trikdomas ir v?l atsistato.
Auk??iau nagrin?jamo pavir?iaus ?ilumos balanso lygtis yra apytiksl?, nes joje neatsi?velgiama ? kai kuriuos antrinius, o tam tikromis s?lygomis svarbius veiksnius, pavyzd?iui, ?ilumos i?siskyrim? u??alimo metu, jos sunaudojim? at?ildymui ir kt. .
Atmosferos ?ilumos balansas susideda i? atmosferos Ra spinduliuot?s balanso, i? pavir?iaus gaunamos ?ilumos Pa, kondensacijos metu atmosferoje i?siskirian?ios ?ilumos LE ir horizontalaus ?ilumos perdavimo (advekcijos) Aa. Atmosferos radiacijos balansas visada yra neigiamas. ?ilumos antpl?dis d?l dr?gm?s kondensacijos ir turbulentinio ?ilumos perdavimo dydis yra teigiami. ?ilumos advekcija vidutini?kai per metus lemia jos perk?lim? i? ?em? platum? ? dideles platumas: tai rei?kia, kad ?ilumos suvartojimas ?emose platumose ir patekimas ? auk?tas platumas. Daugiame?iame darinyje atmosferos ?ilumos balans? galima i?reik?ti lygtimi Ra=Pa+LE.
Pavir?iaus ir atmosferos ?ilumos balansas kartu kaip visuma yra lygus 0 ilgalaikiu vidurkiu (35 pav.).

Per metus ? atmosfer? patenkan?ios saul?s spinduliuot?s kiekis (250 kcal/cm2) imamas 100 proc. Saul?s spinduliuot?, prasiskverbianti ? atmosfer?, dalinai atsispindi nuo debes? ir gr??ta u? atmosferos rib? – 38%, i? dalies sugeria atmosfera – 14%, o i? dalies tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s pavidalu pasiekia ?em?s pavir?i? – 48%. I? 48 %, pasiekian?i? pavir?i?, 44 % jis sugeria, o 4 % atsispindi. Taigi ?em?s albedas yra 42% (38+4).
?em?s pavir?iaus sugeriama spinduliuot? i?leid?iama taip: 20% prarandama efektyvi?ja spinduliuote, 18% i?leid?iama i?garinant nuo pavir?iaus, 6% i?leid?iama oro ?ildymui turbulencinio ?ilumos perdavimo metu (i? viso 24%). ?ilumos praradimas pavir?iuje subalansuoja jo patekim?. Atmosferos gaunama ?iluma (14% tiesiai i? Saul?s, 24% nuo ?em?s pavir?iaus) kartu su efektyvia ?em?s spinduliuote nukreipiama ? pasaulio erdv?. ?em?s albedas (42%) ir radiacija (58%) subalansuoja saul?s spinduliuot?s antpl?d? ? atmosfer?.

Energijos ap?vietimas, kur? sukuria spinduliuot?, kuri ? ?em? patenka tiesiai i? saul?s disko lygiagre?i? saul?s spinduli? pluo?to pavidalu, vadinama tiesiogin? saul?s spinduliuot?.
Tiesiogin? saul?s spinduliuot?, patenkanti ? vir?utin? atmosferos rib?, laikui b?gant kinta nedidel?mis ribomis, tod?l ji vadinama saul?s konstanta (S0). Vidutinis atstumas nuo ?em?s iki Saul?s yra 149,5 106 km, tai yra apie 1400 W / m2.
Kai tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s srautas praeina per atmosfer?, jis susilpn?ja d?l energijos sugerties (apie 15%) ir sklaidos (apie 25%) dujomis, aerozoliais, debesimis.

Pagal Bouguer silpninimo ?statymas tiesiogin? saul?s spinduliuot?, patenkanti ? ?em?s pavir?i? vertikaliai (statmenai) spinduliais,

Formul?

kur? yra atmosferos skaidrumo koeficientas; m – atmosferos optini? masi? skai?ius.

Saul?s srauto atmosferoje susilpn?jimas priklauso nuo Saul?s auk??io vir? ?em?s horizonto ir atmosferos skaidrumo. Kuo ma?esnis jo auk?tis vir? horizonto, tuo didesnis atmosferos optini? masi? skai?ius praeina pro saul?s spindul?. Vienam optin? atmosferos mas? imti mas?, kuri? praeina spinduliai, kai Saul? yra savo zenite (3.1 pav.).

3.1 pav. Saul?s spindulio kelio atmosferoje schema skirtinguose Saul?s auk??iuose(galima atsisiun?iant vis? mokymo programos versij?)

Lentel?(galima atsisiun?iant vis? mokymo programos versij?)

Kuo ilgesnis saul?s spinduli? kelias atmosferoje, tuo stipresnis j? sugertis ir sklaida, tuo labiau kinta j? intensyvumas.
skaidrumo koeficientas priklauso nuo vandens gar? ir aerozoli? kiekio atmosferoje: kuo j? daugiau, tuo ma?esnis skaidrumo koeficientas tam pa?iam praleid?iam? optini? masi? skai?iui. Vidutini?kai visam radiacijos srautui visi?kai ?varioje atmosferoje? j?ros lygyje yra apie 0,9, tikromis atmosferos s?lygomis - 0,70-0,85, ?iem? jis yra ?iek tiek didesnis nei vasar?.

Tiesiogin?s spinduliuot?s patekimas ? ?em?s pavir?i? priklauso nuo saul?s kritimo kampas. Tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s srautas, patenkantis ? horizontal? pavir?i?, vadinamas insoliacija:

Formul?(galima atsisiun?iant vis? mokymo programos versij?)

kur h0 yra saul?s auk?tis

Tiesiogin?s spinduliuot?s energetinis ap?vietimas priklauso nuo Saul?s auk??io ir atmosferos skaidrumo ir did?ja did?jant auk??iui vir? j?ros lygio. Pagrindiniuose Rusijos ?em?s ?kio regionuose vasar? tiesiogin?s spinduliuot?s energijos ap?vietimo vidurdienio vert?s yra 700–900 W / m2. 1 km auk?tyje padid?jimas yra 70-140 W / m2. 4-5 km auk?tyje tiesiogin?s spinduliuot?s ap?vietimas vir?ija 1180 W / m2. ?emesn?s pakopos debesys paprastai beveik visi?kai neperduoda tiesiogin?s spinduliuot?s.
Tiesiogin?s saul?s spinduliuot?s at?jimas priklauso nuo saul?s auk??io vir? horizonto, kuris kinta ir dien?, ir i?tisus metus. Tai lemia kasdien? ir metin? tiesiogin?s spinduliuot?s eig?.
Tiesiogin?s spinduliuot?s pokytis per dien? be debes? (dienos kitimas) i?rei?kiamas unimodaline kreive, kurios maksimumas yra tikras saul?s vidurdienis. Vasar? vir? sausumos maksimumas gali atsirasti prie? vidurdien?, nes iki vidurdienio atmosferos dulk?tumas padid?ja.
Metinis tiesiogin?s spinduliuot?s kursas jis ry?kiausias ties a?igaliais, nes ?iem? saul?s spinduliuot?s visai n?ra, o vasar? jos pasiekia 900 W / m2. Vidutin?se platumose tiesiogin?s spinduliuot?s maksimumas kartais stebimas ne vasar?, o pavasar?, nes vasaros m?nesiais d?l padid?jusio vandens gar? ir dulki? kiekio atmosferos skaidrumas ma??ja. Minimalus patenka ? laikotarp?, artim? ?iemos saul?gr??ai (gruod?io m?n.). Prie pusiaujo yra du maksimumai, lyg?s ma?daug 920 W/m2. pavasario ir rudens lygiadienio dienomis ir du minimumai (apie 55 W/m2) vasaros ir ?iemos saul?gr??? dienomis.

Atsisi?skite piln? vadov?lio versij? (su paveiksl?liais, formul?mis, ?em?lapiais, diagramomis ir lentel?mis) vienu failu MS Office Word formatu

Saul? yra ?ilumos ir ?viesos ?altinis, suteikiantis j?g? ir sveikatos. Ta?iau jo poveikis ne visada yra teigiamas. Energijos tr?kumas ar jos perteklius gali sutrikdyti nat?ralius gyvenimo procesus, i?provokuoti ?vairias problemas. Daugelis ?moni? mano, kad ?degusi oda atrodo daug gra?iau nei bly?ki, ta?iau jei ilgai praleisite tiesioginiuose spinduliuose, galite smarkiai nudegti. Saul?s spinduliuot? yra ?einan?ios energijos srautas, sklindantis per atmosfer? elektromagnetini? bang? pavidalu. Jis matuojamas jo perduodamos energijos galia pavir?iaus ploto vienetui (vatai / m 2). ?inodami, kaip saul? veikia ?mog?, galite u?kirsti keli? neigiamam jos poveikiui.

Kas yra saul?s spinduliuot?

Apie Saul? ir jos energij? para?yta daug knyg?. Saul? yra pagrindinis energijos ?altinis visiems fiziniams ir geografiniams rei?kiniams ?em?je. Viena du milijardai ?viesos prasiskverbia ? vir?utinius planetos atmosferos sluoksnius, o did?ioji dalis nus?da pasaulio erdv?je.

?viesos spinduliai yra pagrindinis kit? energijos form? ?altinis. Patek? ant ?em?s pavir?iaus ir ? vanden?, jie virsta ?iluma, veikia klimato ypatybes ir or?.

?viesos spinduli? poveikio ?mogui laipsnis priklauso nuo radiacijos lygio, taip pat nuo laiko, praleisto po saule. ?mon?s naudoja daugyb? bang? tip?, naudodami rentgeno spindulius, infraraudonuosius spindulius ir ultravioletin? ?vies?. Ta?iau dideliais kiekiais grynos saul?s bangos gali neigiamai paveikti ?moni? sveikat?.

Radiacijos kiekis priklauso nuo:

• saul?s pad?tis. Did?iausias poveikis b?na lygumose ir dykumose, kur saul?gr??a yra gana auk?ta, o oras yra be debes?. Poliariniai regionai gauna minimal? ?viesos kiek?, nes debes? danga sugeria didel? ?viesos srauto dal?;
• dienos ilgis. Kuo ar?iau pusiaujo, tuo diena ilgesn?. B?tent ten ?mon?s gauna daugiau ?ilumos;
• atmosferos savyb?s: drumstumas ir dr?gm?. Prie pusiaujo padid?j?s debesuotumas ir dr?gm?, o tai trukdo ?viesai praeiti. ?tai kod?l ?viesos srautas ten yra ma?esnis nei atogr??? zonose.

Paskirstymas

Saul?s ?viesos pasiskirstymas ?em?s pavir?iuje yra netolygus ir priklauso nuo:

• atmosferos tankis ir dr?gm?. Kuo jie didesni, tuo ma?esn? ekspozicija;
• vietov?s geografin?s platumos. Gaunamos ?viesos kiekis pakyla nuo a?igali? iki pusiaujo;
• ?em?s judesiai. Spinduliuot?s kiekis skiriasi priklausomai nuo met? laiko;
• ?em?s pavir?iaus ypatyb?s. Didelis ?viesos srauto kiekis atsispindi ?viesiuose pavir?iuose, pavyzd?iui, sniege. ?ernozemas silpniausiai atspindi ?viesos energij?.

D?l savo teritorijos apimties radiacijos lygis Rusijoje labai skiriasi. Saul?s ekspozicija ?iauriniuose regionuose yra ma?daug tokia pati - 810 kWh / m 2 365 dienas, pietuose - daugiau nei 4100 kWh / m 2.

Nema?? reik?m? turi valand?, kuriomis ?vie?ia saul?, trukm?.. ?ie rodikliai skirtinguose regionuose yra skirtingi, tam ?takos turi ne tik geografin? platuma, bet ir kaln? buvimas. Rusijos saul?s spinduliuot?s ?em?lapyje ai?kiai matyti, kad kai kuriuose regionuose nepatartina tiesti elektros linij?, nes nat?rali ?viesa pakankamai patenkina gyventoj? elektros ir ?ilumos poreikius.

R??ys

?viesos srautai ?em? pasiekia ?vairiais b?dais. B?tent nuo to priklauso saul?s spinduliuot?s tipai:

• Saul?s spinduliai vadinami tiesiogine spinduliuote.. J? stiprumas priklauso nuo saul?s auk??io vir? horizonto. Did?iausias lygis stebimas 12 val., minimalus - ryte ir vakare. Be to, poveikio intensyvumas susij?s su met? laiku: did?iausias b?na vasar?, ma?iausias – ?iem?. B?dinga tai, kad kalnuose radiacijos lygis yra didesnis nei ant plok??i? pavir?i?. Be to, ne?varus oras suma?ina tiesioginius ?viesos srautus. Kuo ?emiau saul? vir? horizonto, tuo ma?iau ultravioletini? spinduli?.
• Atspind?ta spinduliuot? yra spinduliuot?, kuri? atspindi vanduo arba ?em?s pavir?ius.
• I?sklaidus ?viesos sraut? susidaro i?sklaidyta saul?s spinduliuot?. Nuo to priklauso m?lyna dangaus spalva be debes?.

Sugerta saul?s spinduliuot? priklauso nuo ?em?s pavir?iaus – albedo – atspind?io.

Spektrin? spinduliuot?s sud?tis yra ?vairi:

• spalvoti arba matomi spinduliai ap?vie?ia ir turi didel? reik?m? augal? gyvenime;
• ultravioletiniai spinduliai tur?t? vidutini?kai prasiskverbti ? ?mogaus k?n?, nes jo perteklius ar tr?kumas gali b?ti ?alingas;
• infraraudon?j? spinduli? spinduliavimas suteikia ?ilumos poj?t? ir turi ?takos augalijos augimui.

Bendra saul?s spinduliuot? yra tiesioginiai ir i?sklaidyti spinduliai, prasiskverbiantys ? ?em?.. Nesant debesuotumo, apie 12 val., taip pat vasar?, jis pasiekia maksimum?.

M?s? skaitytoj? istorijos

Vladimiras
61 metai

Kaip veikia

Elektromagnetin?s bangos susideda i? skirting? dali?. Yra nematomi, infraraudonieji ir matomi, ultravioletiniai spinduliai. B?dinga tai, kad spinduliuot?s srautai turi skirting? energijos strukt?r? ir skirtingai veikia ?mones.

?viesos srautas gali tur?ti teigiam?, gydom?j? poveik? ?mogaus k?no b?klei. Per regos organus prasiskverbianti ?viesa reguliuoja med?iag? apykait?, miego ?pro?ius, turi ?takos bendrai ?mogaus savijautai. Be to, ?viesos energija gali sukelti ?ilumos jausm?. Kai oda ap?vitinama, organizme vyksta fotochemin?s reakcijos, kurios prisideda prie tinkamos med?iag? apykaitos.

Ultravioletiniai spinduliai pasi?ymi dideliu biologiniu geb?jimu, kurio bangos ilgis yra nuo 290 iki 315 nm. ?ios bangos sintetina organizme vitamin? D, taip pat gali sunaikinti tuberkulioz?s virus? per kelias minutes, stafilokokus – per ketvirt? valandos, viduri? ?iltin?s bacilas – per 1 valand?.

B?dinga tai, kad be debes? orai sutrumpina kylan?i? gripo ir kit? lig?, toki? kaip difterija, epidemij?, kurios gali b?ti perduodamos oro la?eliniu b?du, trukm?.

Nat?ralios organizmo j?gos saugo ?mog? nuo staigi? atmosferos svyravim?: oro temperat?ros, dr?gm?s, sl?gio. Ta?iau kartais tokia apsauga susilpn?ja, o tai, esant didelei dr?gmei, kartu su auk?tesn?mis temperat?romis, sukelia termin? ?ok?.

Radiacijos poveikis yra susij?s su jos ?siskverbimo ? k?n? laipsniu. Kuo ilgesnis bangos ilgis, tuo stipresn? spinduliuot?. Infraraudonosios bangos gali prasiskverbti iki 23 cm po oda, matomi srautai - iki 1 cm, ultravioletiniai - iki 0,5-1 mm.

?mon?s vis? r??i? spindulius gauna saul?s veiklos metu, kai b?na atvirose erdv?se. ?viesos bangos leid?ia ?mogui prisitaikyti prie pasaulio, tod?l norint u?tikrinti komforti?k? savijaut? kambariuose, b?tina sudaryti s?lygas optimaliam ap?vietimo lygiui.

?mogaus poveikis

Saul?s spinduliuot?s poveik? ?mogaus sveikatai lemia ?vair?s veiksniai. Svarbi ?mogaus gyvenamoji vieta, klimatas, taip pat laikas, praleistas tiesioginiuose spinduliuose.

Tr?kstant saul?s, Tolimosios ?iaur?s gyventojai, taip pat ?mon?s, kuri? veikla susijusi su darbu po ?eme, pavyzd?iui, kalnakasiai, patiria ?vairi? gyvenimo sutrikim?, ma??ja kaul? stiprumas, atsiranda nerv? sutrikimai.

Vaikai, gaunantys ma?iau ?viesos, rachitu serga da?niau nei kiti. Be to, jie yra jautresni dant? ligoms, taip pat ilgesn? tuberkulioz?s eiga.

Ta?iau per ilgas ?viesos bang? poveikis, periodi?kai nekei?iant dienos ir nakties, gali pakenkti sveikatai. Pavyzd?iui, Arkties gyventojai da?nai ken?ia nuo irzlumo, nuovargio, nemigos, depresijos, suma??jusio darbingumo.

Radiacija Rusijos Federacijoje yra ma?iau aktyvi nei, pavyzd?iui, Australijoje.

Taigi ?mon?s, kurie ilg? laik? yra ap?vitinti:

• yra didel? rizika susirgti odos v??iu;
• turi padid?jus? polink? ? sausum?, o tai savo ruo?tu pagreitina sen?jimo proces? ir pigmentacijos bei ankstyv? rauk?li? atsiradim?;
• gali sirgti reg?jimo sutrikimais, katarakta, konjunktyvitu;
• turi susilpn?jusi? imunin? sistem?.

Vitamino D tr?kumas ?mogui yra viena i? piktybini? navik?, med?iag? apykaitos sutrikim? prie?as?i?, d?l kuri? atsiranda antsvoris, endokrininiai sutrikimai, miego sutrikimai, fizinis i?sekimas, bloga nuotaika.

Asmuo, kuris sistemingai gauna saul?s ?vies? ir nepiktnaud?iauja saul?s voniomis, paprastai nepatiria sveikatos problem?:

• turi stabil? ?irdies ir kraujagysli? darb?;
• neserga nerv? ligomis;
• turi ger? nuotaik?;
• turi normali? med?iag? apykait?;
• retai serga.

Taigi tik dozuotas spinduliuot?s vartojimas gali teigiamai paveikti ?mogaus sveikat?.

Kaip apsisaugoti

Radiacijos perteklius gali i?provokuoti k?no perkaitim?, nudegimus, taip pat kai kuri? l?tini? lig? pa?m?jim?.. Saul?s voni? gerb?jai turi pasir?pinti paprast? taisykli? ?gyvendinimu:

• degintis atvirose vietose atsargiai;
• kar?tu oru sl?ptis pav?syje po i?sklaidytais spinduliais. Tai ypa? pasakytina apie ma?us vaikus ir vyresnio am?iaus ?mones, sergan?ius tuberkulioze ir ?irdies ligomis.

Reik?t? atsiminti, kad degintis reikia saugiu paros metu, taip pat ilgai neb?ti po kaitinan?ia saule. Be to, galv? nuo kar??io verta saugoti d?vint kepur?, akinius nuo saul?s, u?darus drabu?ius, naudojant ?vairius kremus nuo saul?s.

Saul?s spinduliuot? medicinoje

?viesos srautai aktyviai naudojami medicinoje:

• Rentgeno spinduliai naudoja bang? geb?jim? prasiskverbti pro mink?tuosius audinius ir skeleto sistem?;
• izotop? ?vedimas leid?ia fiksuoti j? koncentracij? vidaus organuose, aptikti daugyb? patologij? ir u?degimo ?idini?;
• spindulin? terapija gali sunaikinti piktybini? navik? augim? ir vystym?si.

Bang? savyb?s s?kmingai naudojamos daugelyje fizioterapini? prietais?:

• Prietaisai su infraraudon?j? spinduli? spinduliuote naudojami termi?kai gydyti vidaus u?degiminius procesus, kaul? ligas, osteochondroz?, reumat?, d?l bang? geb?jimo atkurti l?steli? strukt?ras.
• Ultravioletiniai spinduliai gali neigiamai paveikti gyvas b?tybes, slopinti augal? augim?, slopinti mikroorganizmus ir virusus.

Saul?s spinduliuot?s higienin? vert? yra didel?. Prietaisai su ultravioletine spinduliuote naudojami terapijoje:

• ?vair?s odos pa?eidimai: ?aizdos, nudegimai;
• infekcijos;
• burnos ertm?s ligos;
• onkologiniai navikai.

Be to, spinduliuot? teigiamai veikia vis? ?mogaus organizm?: gali suteikti j?g?, sustiprinti imunin? sistem?, kompensuoti vitamin? tr?kum?.

Saul?s ?viesa yra svarbus pilnaver?io ?mogaus gyvenimo ?altinis. Pakankamas jo suvartojimas lemia palank? vis? gyv? b?tybi? egzistavim? planetoje. ?mogus negali suma?inti radiacijos laipsnio, bet gali apsisaugoti nuo neigiamo jos poveikio.