Toplam do?rudan yer de?i?tirmi? emilen g?ne? radyasyonu. Radyasyon Dengesi ve Bile?enleri - Dersler - "Atmosfer Doktrini" dersindeki materyal - Makalelerin Katalo?u - Meteoroloji ve Hidroloji
Genellikle sadece g?ne? radyasyonu olarak adland?r?lan do?rudan g?ne? radyasyonunun alt?nda, do?rudan g?ne?ten bir grup paralel ???n ?eklinde g?zlem yerine ula?an radyasyonu anlad??? anla??lmaktad?r.
I??nlara dik g?ne? radyasyonunun ak?lar? ( BEN) ve yatay ( ` = BEN g?nah H) y?zeyler a?a??daki fakt?rlere ba?l?d?r: a) g?ne? kal?c?; b) D?nya ve g?ne? aras?ndaki mesafe (akarsu BEN 0 ) Ocak ay?nda atmosferin ?st s?n?r?nda yakla??k % 3.5 daha fazla ve Temmuz ay?nda % 3.5 daha az BEN* 0 ); V) fiziksel durum
g?zlem noktas? ?zerinden atmosferler (emme gazlar? ve kat? atmosferik safs?zl?klar?n i?eri?i, bulutlar?n ve sislerin varl???); BEN d) G?ne?in y?ksekli?i. BEN Bu fakt?rlere ba?l? olarak akar BEN?le BEN` Geni? bir ?ekilde de?i?tirin. Her paragrafta, g?nl?k olarak belirgin bir ?ekilde belirgin bir ?ekilde belirgin bir Ve` G?n?n seyri yerel ??len g?zlemlenir). G?ne?in y?ksekli?i olmas?na ra?men (ba?l? oldu?u BEN T .) Ve g?ne? radyasyonunun ak??lar? ?zerinde b?y?k bir etkiye sahiptir, ancak atmosferik daha az etkilenmez. Bu, maksimum (??lenden) ak?? de?erlerini do?rular?imdiye kadar ?e?itli noktalarda g?zlemlenmi?tir (Tablo 6.3 ve 6.4). Tabloda verilen. Verilerin 6.3'?, istasyonlar?n enlemindeki b?y?k farka ra?men ve bu nedenle BEN maksimum y?kseklik G?ne?, fark BEN Maksimum
Onlar k???k. Dahas?, hakk?nda. Dixon de?eri
Da??n?k radyasyon, atmosferde sa??lma ge?iren g?ne? radyasyonudur. Birim zaman ba??na tek bir yatay y?zeye giren ?oklu radyasyon miktar?na ?oklu radyasyon ak??? denir; Birden fazla radyasyon ak???n? g?sterece?iz Birim zaman ba??na tek bir yatay y?zeye giren ?oklu radyasyon miktar?na ?oklu radyasyon ak??? denir; BEN BEN. H?oklu radyasyonun birincil kayna?? do?rudan g?ne? radyasyonu oldu?undan, ak?? H belirleyen fakt?rlere ba?l? olmal?d?r Birim zaman ba??na tek bir yatay y?zeye giren ?oklu radyasyon miktar?na ?oklu radyasyon ak??? denir;, yani: a) G?ne?in y?ksekli?i (Daha daha ?ok Birim zaman ba??na tek bir yatay y?zeye giren ?oklu radyasyon miktar?na ?oklu radyasyon ak??? denir;);
b) Atmosfer ?effafl??? (daha fazla
P Birim zaman ba??na tek bir yatay y?zeye giren ?oklu radyasyon miktar?na ?oklu radyasyon ak??? denir; daha az
;
c) Bulutlar.
6.6. Toplam radyasyon
Total radyasyon q ak???, d?z (`) ve da??lm?? bir akarsu toplam?d?r (
) yatay y?zeye giren g?ne? radyasyonu. Radyasyon transferinin yak?n ili?kilerini ??zerek, K. Ya. Burada t, O. A. avast taraf?ndan g?sterildi?i gibi, t 0.55'e e?it olarak kabul edilebilen integral bir ak?? i?in optik bir kal?nl?kt?r - l = 0.55 mikronlu tek renkli bir ak?? i?in optik bir kal?nl?k; e - A?a??daki de?erleri g?ne?in farkl? y?ksekliklerinde alan bir ?arpan: 6.7. Albedo Albedo veya daha ?nce belirtildi?i gibi herhangi bir y?zeyin yans?t?c? kabiliyetine, bu y?zey radyasyonunun yans?tt??? ak???n bir birimin hisselerinde veya y?zde olarak ifade edilen d??en radyasyon ak???na oran? denir..
G?zlemler, ?e?itli y?zeylerde albedo'nun nispeten dar s?n?rlarda de?i?ti?ini ( %10-30) g?stermektedir; ?stisna kar ve su. . D?nya, y?lda 1.36*10b24 ?s? ?s?s? g?ne?ten al?r. Bu enerji miktar?yla kar??la?t?r?ld???nda, radyant enerjinin d?nyan?n y?zeyine geli?inin geri kalan? ihmal edilebilir. Yani, Y?ld?zlar?n Radyant Enerjisi, g?ne? enerjisi, kozmik radyasyonun y?zlerce bir k?sm?d?r - iki milyar hisse,
?? ?s?
Y?zeyindeki toprak be? bininci lob'a e?ittir G?ne? ?s?s? G?ne?in radyasyonu -
D?nyevi atmosfere ula?an g?ne?in parlak enerjisinin ak??? ?ok sabittir. Yo?unlu?una g?ne? kal?c? (IO) denir ve ortalama 1.88 kcal/cm2 dakikada al?n?r.
G?ne? kal?c? aral?klar?n b?y?kl???, D?nya'n?n g?ne?ten ve g?ne? aktivitesine ba?l? olarak. Y?l boyunca dalgalanmalar?%3.4-3.5'tir.
G?ne? ???nlar? her yerde D?nya'n?n y?zeyine d??m?? olsayd?, bir atmosfer yoklu?unda ve g?ne?li kal?c? 1.88 cal/cm2*dk ile, her santimetre y?lda 1000 kcal alacakt?. D?nyan?n k?resel olmas? nedeniyle, bu miktar 4 kez ve 1 metrekarelik azal?r. CM y?lda ortalama 250 kcal al?r.
Y?zey taraf?ndan elde edilen g?ne? radyasyonu miktar?, d??en ???nlar?n a??s?na ba?l?d?r.
Maksimum radyasyon miktar? g?ne? ?????n?n y?n?ne dik bir y?zey al?r, ??nk? bu durumda t?m enerji, kiri? grubunun kesitine e?it bir kesiti olan bir platforma da??t?l?r - a. Ayn? ???n kiri?inin e?imli bir d?????yle, enerji geni? alan(B?l?m B) ve y?zey ?nitesi daha d???k bir miktar al?r. I??n d??me a??s? ne kadar k???k olursa, g?ne? radyasyonunun yo?unlu?u o kadar az olur.
G?ne? radyasyonunun yo?unlu?unun d??en ???nlar?n a??s?na ba??ml?l??? form?lle ifade edilir:
?1 = i0 * sin H,
Burada I0, ???nlar?n dik bir d?????yle g?ne? radyasyonunun yo?unlu?udur. Atmosferin d???nda - kal?c? g?ne?;
I1 - Bir H a??s?nda g?ne? ?????n?n d?????nde g?ne? radyasyonunun yo?unlu?u.
I1, I0'dan ?ok daha az, kesitin ka? kat? ?apraz kesitten daha azd?r.
?ekil 27, A/B = sin A oldu?unu g?stermektedir.
G?ne? ?????n?n d????? (g?ne?in y?ksekli?i) sadece 23 ° 27 "p ve 23 ° 27" yu enlemlerinde 90 ° olabilir. (yani tropikler aras?nda). Enlemlerin geri kalan?nda her zaman 90 ° 'den azd?r (Tablo 8). Buna g?re, d??en ???nlar?n a??s?ndaki bir azalma, y?zeye giren g?ne? radyasyonunun yo?unlu?unu azaltmal?d?r. Farkl? enlemler. Y?l boyunca ve g?n boyunca g?ne?in y?ksekli?i sabit kalmad???ndan, y?zey taraf?ndan al?nan g?ne? ?s?s? miktar? s?rekli de?i?mektedir.
Y?zey taraf?ndan elde edilen g?ne? radyasyonu miktar? do?rudan ba??ml?d?r G?ne?inin ayd?nlatmas? s?resinden.
Atmosfer d???ndaki ekvatoral b?lgede, y?l boyunca g?ne? ?s?s? miktar? b?y?k dalgalanmalar ya?amazken, y?ksek enlemlerde bu titre?imler ?ok b?y?kt?r (bkz. Tablo 9). K?? d?neminde, y?ksek ve d???k enlemler aras?nda g?ne? ?s?s?n?n geli?indeki farkl?l?klar ?zellikle ?nemlidir. Yaz aylar?nda, s?rekli ayd?nlatma ko?ullar?nda, kutup alanlar? g?nde D?nya'da maksimum g?ne? ?s?s? al?r. Kuzey yar?mk?redeki yaz g?nd?n?m? g?n?nde, ekvatordaki g?nl?k ?s?dan% 36 daha y?ksektir. Ho, ekvatordaki g?n?n s?resi 24 saat olmad???ndan beri (kutupta oldu?u gibi), ancak 12 saat, ekvatordaki birim ba??na g?ne? radyasyonu miktar? en b?y?k olmaya devam etmektedir. Yakla??k 40-50 ° enlem g?zlemlenen g?nl?k g?ne? ?s? miktar?n?n yaz maksimum, g?n?n nispeten b?y?k s?resi (?u anda 10-20 ° enlemde daha b?y?k) ile ili?kilidir. Ekvator ve kutup alanlar? taraf?ndan elde edilen ?s? miktar?ndaki farkl?l?klar yaz aylar?nda k???nkinden daha azd?r.
Yaz aylar?nda g?ney yar?mk?re, kuzeyden daha fazla ?s? al?r, aksine - aksine (D?nya'n?n g?ne?ten uzakl???ndaki de?i?imi etkiler). Ve her iki yar?k?renin y?zeyi tamamen homojen olsayd?, g?ney yar?mk?redeki s?cakl?k dalgalanmalar?n?n y?ll?k genlikleri kuzeyden daha b?y?k olacakt?r.
Atmosferde g?ne? radyasyonu ge?iyor nicel ve nitel de?i?iklikler.
M?kemmel, kuru ve saf bile, atmosfer ???nlar? emer ve da??t?r, g?ne? radyasyonunun yo?unlu?unu azalt?r. Su buharlar?n? ve kat? safs?zl?klar? i?eren ger?ek atmosferin zay?flay?c? etkisi, g?ne? radyasyonu i?in idealden ?ok daha b?y?kt?r. Atmosfer (oksijen, ozon, karbondioksit, toz ve su buhar?) esas olarak ultraviyole ve K?z?l?tesi ???nlar. Atmosferde emilen g?ne?in parlak enerjisi di?er enerji t?rlerine ge?er: termal, kimyasal vb. Genel olarak, emilim g?ne? radyasyonunu%17-25 oran?nda zay?flat?r.
Nispeten k?sa dalgalara sahip ???nlar atmosferik gaz molek?lleri taraf?ndan da??t?l?r - mor, mavi. Bu g?ky?z?n?n mavi rengini a??klar. Safs?zl?klar, ?e?itli uzunluklarda dalgalara sahip ???nlar taraf?ndan e?it derecede da??lm??t?r. Bu nedenle, ?nemli bir i?erikle, g?ky?z? beyaz?ms? bir renk tonu elde eder.
G?ne? ????? atmosferinin sa??lmas? ve yans?mas? sayesinde, bulutlu g?nlerde g?n ????? g?zlenir, g?lgedeki nesneler g?r?lebilir, alacakaranl?k fenomeni meydana gelir.
Atmosferdeki ???n?n yolu ne kadar uzun olursa, kal?nl??? o kadar b?y?k ge?meli ve g?ne? radyasyonu zay?flar. Bu nedenle, art??la birlikte atmosferin radyasyon ?zerindeki etkisi azal?r. Atmosferdeki g?ne? ?????n?n uzunlu?u g?ne?in y?ksekli?ine ba?l?d?r. Bir ?nite olarak g?ne?in 90 ° (m) y?ksekli?inde g?ne?in yolunun uzunlu?unu al?rsak, g?ne?in y?ksekli?i ile atmosferdeki ???n?n uzunlu?u aras?ndaki oran g?sterildi?i gibi olacakt?r. masada. 10.
G?ne?in herhangi bir y?ksekli?indeki atmosferdeki radyasyonun genel zay?flamas? hata form?l? ile ifade edilebilir: im = i0*pm, burada im atmosferdeki g?ne? radyasyonunun yo?unlu?udur Toprak y?zeyi; I0 - g?ne?li kal?c?; M, atmosferdeki ???n?n yoludur; 90 ° g?ne?in y?ksekli?inde, 1 (atmosferin k?tlesi), P ?effafl?k katsay?s?d?r (radyasyonun oran?n?n m = 1'de y?zeye ula?t???n? g?steren kesirli bir say?).
G?ne?in 90 ° y?ksekli?inde, m = 1 ile, IO'dan daha az, yani yer y?zeyinde I1 y?zeyinde g?ne? radyasyonunun yo?unlu?u, yani, i1 = io*p.
G?ne?in y?ksekli?i 90 ° 'den azsa, o zaman her zaman 1'den fazla vard?r. G?ne?in yolu, her biri 1'dir. ) ve ikinci (A1A2) segmentler i1 a??k bir ?ekilde, io*p, ikinci segment I2 = i1*p = i0 p*p = i0 p2'yi ge?tikten sonra radyasyon yo?unlu?u; ?3 = i0p3 ila t.
Atmosferin ?effafl??? tutars?zd?r ve ayn? de?ildir Farkl? Ko?ullar. Ger?ek atmosferin ?effafl???n?n ideal atmosferin ?effafl???na oran? - bulan?kl?k fakt?r? - her zaman birden fazla. Su buhar? ve havadaki tozun i?eri?ine ba?l?d?r. Bir art??la co?rafi enlem Krubidite fakt?r? azalmas?: 0 ila 20 ° C aras?ndaki enlemlerde Sh. 40 ila 50 ° C aras?ndaki enlemlerde ortalama 4,6'd?r. Sh. - 3.5, 50 ila 60 ° C aras?ndaki enlemlerde Sh. - 2.8 ve 60 ila 80 ° C aras?ndaki enlemlerde Sh. - 2.0. Il?man enlemlerde, bulan?kl?k fakt?r? k???n yazdan daha azd?r, sabah sabahlar? g?ne g?re daha azd?r. Y?kseklik ile azal?r. Bulan?kl?k fakt?r? ne kadar b?y?k olursa, g?ne? radyasyonunun zay?flamas? o kadar b?y?k olur.
Ay?rt etmek G?ne?li radyasyon d?z, da??n?k ve toplamd?r.
Atmosferden D?nya y?zeyine n?fuz eden g?ne? radyasyonunun bir k?sm? do?rudan radyasyondur. Atmosfer taraf?ndan da??lm?? radyasyonun bir k?sm? ?oklu radyasyona d?n???r. D?z ve da??n?k toprak y?zeyine giren t?m g?ne? radyasyonuna toplam radyasyon denir.
Do?rudan ve ?oklu radyasyon aras?ndaki oran, bulan?kl??a, atmosferin tozuna ve g?ne?in y?ksekli?ine ba?l? olarak b?y?k s?n?rlardaki de?i?iklikler. A??k bir g?ky?z?nde, ?oklu radyasyon oran?%0.1'i a?maz, bulut g?ky?z? Da??n?k radyasyon Daha d?z olabilir.
G?ne?in d???k bir y?ksekli?i ile, toplam radyasyon neredeyse tamamen da??lm??t?r. G?ne?in y?ksekli?inde 50 ° ve a??k bir g?ky?z?, ?oklu radyasyon oran?%10-20'yi a?maz.
Orta Y?ll?k ve Ayl?k Haritalar toplam radyasyon Co?rafi da??l?m?ndaki temel yasalar? fark etmenize izin verir. Toplam radyasyonun y?ll?k de?erleri esas olarak b?lgesel olarak da??t?l?r. Y?ll?k en b?y?k toplam radyasyon miktar?, y?zeyi tropikal kontintal ??llerde (Do?u ?eker ve Arabistan'?n orta k?sm?) al?r. Ekvator ?zerindeki toplam radyasyonda belirgin bir azalmaya, y?ksek nem ve y?ksek bulutluluktan kaynaklan?r. Kuzey Kutbu'nda toplam radyasyon y?lda 60-70 kcal/cm2; Antarktika'da, a??k g?nlerin s?k tekrarlanabilirli?i ve atmosferin daha fazla ?effafl??? nedeniyle, biraz daha b?y?kt?r.
Haziran ay?nda, Kuzey Yar?mk?re en b?y?k radyasyon miktarlar?n? ve ?zellikle de -monetinal tropikal ve subtropikal b?lgeleri al?r. Kuzey Yar?mk?renin ?l?man ve kutupsal enlemlerinde y?zey taraf?ndan elde edilen g?ne? radyasyonu miktar?, esas olarak kutup b?lgelerindeki g?n?n uzun bir s?resi nedeniyle ?ok az farkl?l?k g?sterir. Toplam radyasyonun da??l?m?ndaki b?lgesellik. Kuzey yar?mk?rede ve tropikal enlemlerde k?talar G?ney Yar?mk?re Neredeyse ifade edilmedi. Kuzey yar?mk?rede okyanus ?zerinde daha iyi kendini g?sterir ve g?ney yar?mk?renin entropik enlemlerinde a??k?a ifade edilir. G?ney kutup ?emberinde toplam g?ne? radyasyonu miktar? 0'a yakla??yor.
Aral?k ay?nda, en b?y?k radyasyon miktar? g?ney yar?mk?reye girer. Havan?n y?ksek ?effafl???na sahip Antarktika'n?n olduk?a yalanc? buz y?zeyi, Haziran ay?nda Kuzey Kutbu y?zeyinden toplam radyasyondan ?nemli ?l??de daha fazla al?r. ??llerde ?ok fazla ?s? (Kalahari, b?y?k Avustralya), ancak g?ney yar?mk?renin daha b?y?k okyanuslu?u nedeniyle (etki y?ksek nem Hava ve bulutlu) Buradaki miktar?, Kuzey Yar?mk?renin ayn? enlemlerinde Haziran ay?nda biraz daha azd?r. Kuzey yar?mk?renin ekvatoral ve tropikal enlemlerinde, toplam radyasyon nispeten az de?i?ir ve da??l?m?ndaki b?lgesellik a??k?a sadece kuzey tropikin kuzeyinde ifade edilir. Enlem art??? ile toplam radyasyon olduk?a h?zl? bir ?ekilde azal?r, s?f?r izolinyum kuzey kutup ?emberinin birka? kuzeyinde ge?er.
D?nyan?n y?zeyine d??en toplam g?ne? radyasyonu k?smen atmosfere yans?t?l?r. Y?zeyden yans?t?lan radyasyon miktar?n?n, bu y?zeye d??en radyasyon miktar?na oran? denir. albedo. Albedo, y?zeyin yans?t?c? yetene?ini karakterize eder.
D?nya y?zeyinin albedo, durumuna ve ?zelliklerine ba?l?d?r: renk, nem, p?r?zl?l?k, vb. En b?y?k yans?t?c? yetenek taze d??m?? kar (%85-95). Dik bir g?ne? ????? d????? olan sakin bir su y?zeyi sadece%2-5 ve d???k ayakta g?ne? olan - neredeyse t?m ???nlar d??er (%90). Dry Chernozem'in Albedo -%14, Nemli - 8, Ormanlar - 10-20, ?ay?r bitki ?rt?s? - 18-30, Y?zeyler Kum ??l- 29-35, y?zeyler deniz buzu - 30-40%.
Buz y?zeyinin b?y?k albedo, ?zellikle taze olgunla?m?? kar (%95'e kadar) ile kapl?, nedeni d???k s?cakl?klar G?ne? radyasyonunun geli?inin ?nemli oldu?u yaz aylar?nda kutup b?lgelerde ?nemlidir.
D?nya y?zeyinin ve atmosferinin radyasyonu. Yukar?daki s?cakl?k olan herhangi bir v?cut Mutlak s?f?r(eksi 273 ° 'den fazla), parlak enerji yayar. Kesinlikle siyah bir v?cudun tam ???lt?l? yetene?i, Mutlak s?cakl?k(T):
E = s*T4 kcal/cm2 dakikada (Stefan - Bolzman Yasas?), burada s sabit bir katsay?d?r.
Yay?lan g?vdenin s?cakl??? ne kadar y?ksek olursa, yay?lan NM ???nlar?n?n dalgalar?n?n uzunlu?u ne kadar k?sa olur. K?rm?z?l? s?cak g?ne? uzaya g?nderir K?sa dalga radyasyonu. K?sa dalga g?ne? radyasyonunu emen D?nya'n?n y?zeyi ?s?t?l?r ve ayn? zamanda bir radyasyon kayna?? (d?nyevi radyasyon) haline gelir. Ho D?nya y?zeyinin s?cakl??? birka? dereceyi a?mad???ndan, Radyasyon uzun dalga, g?r?nmez.
D?nyevi radyasyon, atmosfer (su buhar?, karbondioksit, ozon) ile b?y?k ?l??de gecikir, ancak 9-12 mA dalga boyuna sahip ???nlar atmosferin ?tesine ge?er ve bu nedenle toprak ?s?n?n bir k?sm?n? kaybeder.
Atmosfer, i?inden ge?en g?ne? radyasyonunun bir k?sm?n? ve d?nyan?n yar?s?ndan fazlas?n? emen, kendisi d?nya alan?na ve d?nya y?zeyine enerji yayar. D?nyan?n y?zeyine y?nelik atmosferik radyasyon, d?nyevi bulu?maya y?nelik olarak adland?r?l?r. Yakla?an radyasyon. Bu radyasyon, d?nyevi, uzun dalga gibi g?r?nmez.
Atmosferde iki uzun dalga radyasyonu ak??? vard?r - D?nya y?zeyinin radyasyonu ve atmosferin radyasyonu. D?nya y?zeyi ile ger?ek ?s? kayb?n? belirleyen aralar?ndaki fark denir. Etkili radyasyon. Etkili radyasyon, yay?lan y?zeyin s?cakl??? o kadar y?ksek olur. Hava nemi etkili radyasyonu azalt?r, bulutlar?n? b?y?k ?l??de azalt?r.
Tropikal ??llerde y?ll?k etkili radyasyon miktar?n?n en b?y?k de?eri - y?lda 80 kcal/cm2 - te?ekk?rler y?ksek s?cakl?k Y?zeyler, havan?n kurulu?u ve g?ky?z?n?n netli?i. Ekvatorda, y?ksek nemle, etkili radyasyon y?lda sadece 30 kcal/cm2'dir ve kara ve okyanus i?in de?eri ?ok az farkl?d?r. Kutup b?lgelerindeki en k???k etkili radyasyon. Orta derecede enlemlerde, D?nya y?zeyi toplam radyasyonun emiliminden ald??? ?s? miktar?n?n yakla??k yar?s?n? kaybeder.
Atmosferin g?ne?in k?sa dalga radyasyonunu (do?rudan ve ?oklu radyasyon) ge?me ve d?nyan?n uzun dalga radyasyonunu geciktirme yetene?i, sera (sera) etkisi denir. Sera etkisi sayesinde, D?nya y?zeyinin ortalama s?cakl??? +16 ° 'dir, atmosfer yoklu?unda -22 ° (a?a??da 38 °) olacakt?r.
Radyasyon dengesi (art?k radyasyon). D?nyan?n y?zeyi ayn? anda radyasyon al?r ve verir. Radyasyonun geli?i, atmosferin toplam g?ne? radyasyonu ve yakla?an radyasyonudur. T?ketim - g?ne? ?????n?n y?zeyden (albedo) yans?mas? ve d?nya y?zeyinin kendi radyasyonu. Advent ve radyasyon masraf? aras?ndaki fark - Radyasyon dengesi, veya Art?k radyasyon. Radyasyon dengesinin de?eri denklem ile belirlenir
R = q*(1 -a) - i,
burada Q, bir birim y?zeye giren toplam g?ne? radyasyonudur; a - albedo (fraksiyon); I - Etkili Radyasyon.
Var?? t?ketimden daha b?y?kse, radyasyon dengesi pozitiftir, var?? t?ketimden daha azsa, denge negatiftir. Geceleri, t?m enlemlerde, radyasyon dengesi negatiftir, ??leden sonra ??lene kadar - k???n y?ksek enlemler d???nda her yerde pozitiftir; ??leden sonra - yine negatif. Ortalama olarak, bir radyasyon dengesi g?nde hem pozitif hem de negatif olabilir (Tablo 11).
D?nya y?zeyinin radyasyon dengesinin y?ll?k miktarlar? haritas?nda, onlar? karadan okyanusa ge?irirken izolinin pozisyonunda keskin bir de?i?iklik g?r?n?r. Kural olarak, okyanus y?zeyinin radyasyon dengesi, arazinin radyasyon dengesini (albedo ve etkili radyasyonun etkisi) a?ar. Radyasyon dengesinin da??l?m? genellikle b?lgeseldir. Tropikal enlemlerde okyanusta, radyasyon dengesinin y?ll?k de?erleri 140 kcal/cm2'ye (Arap Denizi) ula??r ve s?n?rda 30 kcal/cm2'yi ge?mez y?zen buz. Okyanus ?zerindeki radyasyon dengesinin b?lgesel da??l?m?ndan sapmalar ?nemsizdir ve bulutlar?n da??lmas?ndan kaynaklanmaktad?r.
Ekvatoral ve tropikal enlemlerde arazide, radyasyon dengesinin y?ll?k de?erleri nem ko?ullar?na ba?l? olarak 60 ila 90 kcal/cm2 aras?nda de?i?ir. Albedo ve etkili radyasyonun nispeten k???k oldu?u (?slak tropikal ormanlar, savanlar) oldu?u alanlarda en b?y?k y?ll?k radyasyon dengesi kaydedilmektedir. ?nemlerinin en k????? ?ok ?slak (y?ksek bulutluluk) ve ?ok kuru (b?y?k etkili radyasyon) alanlardad?r. Il?k ve y?ksek enlemlerde, enlem art??? ile y?ll?k radyasyon dengesi azal?r (toplam radyasyondaki bir azalman?n etkisi).
Antarktika'n?n merkezi b?lgeleri ?zerindeki y?ll?k radyasyon dengesi miktarlar? negatiftir (1 cm2 ba??na birka? kalori). Kuzey Kutbu'nda, bu de?erlerin de?erleri s?f?ra yak?nd?r.
Temmuz ay?nda, G?ney Yar?mk?renin b?y?k bir k?sm?ndaki D?nya y?zeyinin radyasyon dengesi negatiftir. S?f?r denge hatt? 40 ila 50 ° S aras?nda ge?er. Sh. Radyasyon dengesinin b?y?kl???n?n en y?ksek de?eri, kuzey yar?mk?renin tropikal enlemlerinde ve baz? i? denizlerin y?zeyinde, ?rne?in siyah (ayl?k 14-16 kcal/cm2) okyanus y?zeyine ula??r.
Ocak ay?nda, s?f?r bakiye hatt? 40 ila 50 ° C aras?nda yer almaktad?r. Sh. (Okyanuslar ?zerinde, k?talar?n ?zerinde biraz kuzeye y?kselir - g?neye iner). Kuzey yar?mk?renin ?nemli bir k?sm? negatif radyasyon dengesine sahiptir. Radyasyon dengesinin en b?y?k de?erleri G?ney Yar?mk?renin tropikal enlemleri ile s?n?rl?d?r.
Ortalama olarak, D?nya y?zeyinin radyasyon dengesi y?l i?in pozitiftir. Ayn? zamanda, y?zey s?cakl??? artmaz, ancak yakla??k olarak sabit kal?r, bu da sadece a??r? ?s?n?n s?rekli harcamas? ile a??klanabilir.
Atmosferin radyasyon dengesi, bir yandan emilen g?ne? ve d?nyevi radyasyondan, di?er yandan atmosferik radyasyondan olu?ur. Her zaman negatiftir, ??nk? atmosfer g?ne? radyasyonunun sadece k???k bir k?sm?n? emer ve neredeyse y?zey kadar yay?l?r.
Bir b?t?n olarak y?zey ve atmosferin radyasyon dengesi, orta s?f?rdaki t?m d?nyaya e?ittir, ancak enlemlerde pozitif ve negatif olabilir.
Radyasyon dengesinin b?yle bir da??l?m?n?n sonucu, ?s?n?n ekvatordan kutuplara y?ne aktar?lmas? olmal?d?r.
Termal denge. Radyasyon dengesi en ?nemli bile?endir termal denge. Y?zeyin termal dengesinin denklemi, g?ne? radyasyonunun gelen enerjisinin d?nya y?zeyine nas?l d?n??t?r?ld???n? g?sterir:
burada R radyasyon dengesidir; LE - Buharla?ma i?in ?s? maliyetleri (L - gizli ?s? buharla?ma, e - buharla?ma);
P - y?zey ve atmosfer aras?nda t?rb?lansl? ?s? transferi;
A - Y?zey ve altta yatan toprak veya su katmanlar? aras?nda ?s? transferi.
Y?zeyde emilen radyasyon ?s? kayb?n? a?arsa, y?zeyin radyasyon dengesi pozitif olarak kabul edilir ve onlar? telafi etmezse negatif. Termal dengenin di?er t?m ?yeleri, ?s? kayb? pahas?na meydana gelirse (?s? t?ketimine kar??l?k gelirse) pozitif kabul edilir. ??nk?. Denklemin t?m ?yeleri de?i?ebilir, termal denge her zaman rahats?z edilir ve tekrar geri y?klenir.
Y?zeyin termal dengesinin yukar?daki denklemi yakla??kt?r, ??nk? baz? ikincil olanlar? dikkate almaz, ancak belirli ko?ullar alt?nda ?nemli ?nem kazanan fakt?rler, ?rne?in donma s?ras?nda ?s? sal?nmas?, erime, vb. .
Atmosferin termal dengesi, RA atmosferi, y?zeyden gelen ?s?, PA, yo?u?ma s?ras?nda atmosferde sal?nan ?s?, LE ve yatay ?s? transferi (Advection) AA'n?n radyasyon dengesinden olu?ur. Atmosferin radyasyon dengesi her zaman negatiftir. Nem yo?u?mas? ve t?rb?lansl? ?s? transferinin boyutu sonucunda ?s? ak??? pozitiftir. Is?, d???k enlemlerden y?ksek olanlara aktarmak i?in y?lda ortalama olarak yol a?ar: bu nedenle, d???k enlemlerde ?s? t?ketimi ve y?ksek olanlara var?? anlam?na gelir. Atmosferin termal dengesinin uzun vadeli ??k???nda RA = PA+LE denklemi ifade edilebilir.
Bir b?t?n olarak y?zeyin ve atmosferin termal dengesi ortalama uzun y?llarda 0'd?r (?ekil 35).
%100 i?in, y?l i?in atmosfere giren g?ne? radyasyonu miktar? (250 kcal/cm2) benimsenmi?tir. Atmosfere n?fuz eden g?ne? radyasyonu, k?smen bulutlardan yans?t?r ve atmosferin ?tesine geri d?ner -%38, k?smen atmosfer taraf?ndan emilir -%14 ve k?smen do?rudan g?ne? radyasyonu ?eklinde D?nya y?zeyine ula??r -%48. Y?zeye ula?an% 48'in% 44'? emilir ve% 4'? yans?t?l?r. B?ylece, D?nya albedo% 42'dir (38+4).
D?nya y?zeyinde emilen radyasyon a?a??daki gibi t?ketilir:% 20'si etkili radyasyon yoluyla kaybolur,% 18'i y?zeyden buharla?maya,% 6's? - ?alkant?l? ?s? de?i?imi ile hava ?s?tmas?nda (toplam% 24) harcan?r. Y?zeyin ?s? t?ketimi cemaatini dengeler. Atmosfer taraf?ndan elde edilen ?s? (do?rudan g?ne?ten% 14, D?nya y?zeyinin% 24'?), d?nyan?n etkili radyasyonu ile birlikte d?nya alan?na y?nlendirilir. D?nya albedo (%42) ve radyasyon (%58) g?ne? radyasyonu al?m?n? atmosfere dengeler.
Bulutsuz g?ky?z?n?n ko?ullar?nda D?nya y?zeyine giren do?rudan g?ne? radyasyonu miktar? g?ne?in y?ksekli?ine ve ?effafl??a ba?l?d?r. ?? enlem b?lgesi i?in tablo, do?rudan radyasyonun menstruasyon toplamlar?n?n bulutsuz bir g?ky?z? (olas? miktarlar) ile mevsim ve y?l?n merkezi aylar? i?in OSRED de?erleri ?eklinde da??l?m?n? g?stermektedir.
Asya k?sm?na do?rudan radyasyonun artmas?, bu b?lgedeki atmosferin daha y?ksek ?effafl???ndan kaynaklanmaktad?r. Yaz aylar?nda y?ksek do?rudan radyasyon de?erleri kuzey b?lgeleri Rusya, atmosferin y?ksek ?effafl???n?n bir kombinasyonu ve g?n?n uzun bir s?resi ile a??klanmaktad?r.
Do?rudan radyasyonun geli?ini azalt?r ve g?nl?k ve y?ll?k hareketini ?nemli ?l??de de?i?tirebilir. Bununla birlikte, orta bulut ko?ullar? alt?nda, astronomik fakt?r bask?nd?r ve bu nedenle g?ne?in en b?y?k y?ksekli?inde maksimum do?rudan radyasyon g?zlenir.
?lkbahar yaz aylar?nda Rusya'n?n k?ta b?lgelerinin ?o?unda, alt b?l?mlere ayr?lm?? saatlerde do?rudan radyasyon ??leden sonraya g?re daha fazlad?r. Bunun nedeni, ??leden sonra konvektif bulutlu geli?mesinden ve g?n?n bu saatinde atmosferin ?effafl???nda sabah saatlerine k?yasla bir azalmad?r. K???n, ??leden sonra ve ??leden sonra radyasyon de?erlerinin oran?, sabah maksimum bulutluk ve ??leden sonra BT'de bir azalma ile ba?lant?l? olarak daha az do?rudan radyasyonun ?nleyici de?erleridir. Do?rudan radyasyonun ??leden sonra ve ??leden sonra de?erleri aras?ndaki fark%25-35'e ula?abilir.
Y?ll?k derste, May?s ay?nda yer de?i?tirdi?i ve Eyl?l ay?nda Primorie'nin g?neyinde ikincil bir maksimum var.
Do?rudan radyasyonun ayl?k maksimum toplam?, Rusya'da bulutsuz bir g?ky?z? ile Rusya'da m?mk?n olan?n% 45-65'idir ve Avrupa k?sm?n?n g?neyinde bile sadece% 70'e ula??r. Minimum de?erler Aral?k ve Ocak aylar?nda kaydedilir.
Do?rudan radyasyonun ger?ek bulut ko?ullar? alt?nda toplam var??a yat?r?lmas? yaz aylar?nda maksimuma ula??r ve ortalama%50-60'd?r. ?stisna, do?rudan radyasyonun en b?y?k katk?s?n?n sonbahar ve k?? aylar?na d??t??? Primorsky b?lgesidir.
Rusya'daki orta (ger?ek) bulutsuz ko?ullar alt?nda do?rudan radyasyonun da??l?m? b?y?k ?l??de ba?l?d?r. Bu, birka? ay i?inde radyasyonun b?lgesel da??l?m?n?n belirgin bir ihlaline yol a?ar. Bu ?zellikle ortaya ??k?yor Yay d?nemi. Yani, Nisan ay?nda iki maksimum not edilir - biri g?ney b?lgelerde
Ders 2.
G?ne? radyasyonu.
Plan:
1. Yery?z?nde ya?am i?in g?ne? radyasyonunun anlam?.
2. G?ne? radyasyonu t?rleri.
3. G?ne? radyasyonunun spektral bile?imi.
4. Radyasyonun emilimi ve da??lmas?.
5. uzak (fotosentetik olarak aktif radyasyon).
6. Radyasyon dengesi.
1. T?m canl?lar (bitkiler, hayvanlar ve insanlar) i?in yery?z?ndeki ana enerji kayna?? g?ne?in enerjisidir.
G?ne?, yar??ap? 695300km olan bir gaz topudur. G?ne?in yar??ap?, d?nyan?n yar??ap?ndan 109 kat daha b?y?kt?r (ekvatoral 6378.2 km, kutup 6356.8 km). G?ne? esas olarak hidrojen (%64) ve helyumdan (%32) olu?ur. Geri kalanlar?n geri kalan? k?tlesinin sadece% 4'?n? olu?turur.
G?ne? enerjisi, biyosferin varl??? ve ana iklim olu?turma fakt?rlerinden biridir. G?ne?in enerjisi nedeniyle, atmosferdeki hava k?tleleri s?rekli hareket eder, bu da atmosferin gaz bile?iminin sabitli?ini sa?lar. G?ne? radyasyonunun etkisi alt?nda, rezervuarlar?n, topraklar?n, bitkilerin y?zeyinden b?y?k miktarda su buharla??r. R?zgarla okyanuslardan ve denizlerden k?talara aktar?lan su buhar?, kara i?in ana ya??? kayna??d?r.
G?ne? enerjisi, g?ne? enerjisini fotosentez s?recinde y?ksek enerjili organik maddelere d?n??t?ren ye?il bitkilerin varl??? i?in vazge?ilmez bir durumdur.
Bitkilerin b?y?mesi ve geli?imi, g?ne? enerjisinin asimilasyonu ve i?lenmesi s?recidir, bu nedenle tar?msal ?retim ancak g?ne? enerjisi d?nyan?n y?zeyine al?n?rsa m?mk?nd?r. Rus bilim adam? ??yle yazd?: “Bana en iyi a???y? istedi?iniz kadar ver temiz hava, g?ne? ????? Nehri ?p?yorum saf su t?m bunlardan ?eker, ni?asta, ya? ve tah?l haz?rlayaca??n? sor ve ona g?ld???n?ze karar verecek. Ancak tamamen fantastik bir insan gibi g?r?nen ?ey, g?ne?in enerjisi alt?nda bitkilerin yapraklar?nda serbest?e ger?ekle?tirilir. ” 1 metrekarelik oldu?u tahmin edilmektedir. Saatte bir metre yaprak bir gram ?eker ?retir. D?nyan?n atmosferin s?rekli bir kabu?u ile ?evrili olmas? nedeniyle, g?ne? ???nlar?, d?nyan?n y?zeyine ula?madan ?nce, k?smen yans?tan, k?smen da??l?yor, yani de?i?en atmosferin t?m kal?nl???n? ge?iyor. D?nya y?zeyine giren g?ne? ?????n?n say?s? ve kalitesi. Canl? organizmalar, g?ne? radyasyonu taraf?ndan yarat?lan ayd?nlatma yo?unlu?undaki bir de?i?ikli?e duyarl? bir ?ekilde tepki verir. Ayd?nlatman?n yo?unlu?una farkl? reaksiyonlar nedeniyle, t?m bitki ?rt?s? formlar? fotofili ve g?lge -tolerans olarak b?l?n?r. Mahsullerde ayd?nlatma eksikli?i, ?rne?in, saman mahsullerinin dokular?n?n zay?f farkl?la?mas?n? belirler. Sonu? olarak, dokular?n kalesi ve esnekli?i azal?r, bu da genellikle ekin alan?na yol a?ar. G?ne? radyasyonu ile zay?f ayd?nlatma nedeniyle kal?nla?m?? m?s?r mahsullerinde, bitkiler ?zerinde ko?an olu?umu zay?flar.
G?ne? radyasyonu etkiler Kimyasal bile?im Tar?m ?r?nleri. ?rne?in, pancar ve meyvelerin ?eker i?eri?i, bu?day tanesindeki protein i?eri?i do?rudan say?ya ba?l?d?r. G?ne?li G?nler. Ay?i?e?i tohumlar?ndaki ya? miktar?, keten de g?ne? radyasyonunun geli?inde bir art??la artar.
Bitkilerin yer ?st k?sm?n?n ayd?nlat?lmas?, k?klerin emilimini ?nemli ?l??de etkiler besin. Zay?f ayd?nlatma ile asimilatlar?n k?klere aktar?lmas? yava?lar ve sonu? olarak, bitkilerin h?crelerinde meydana gelen biyosentetik s?re?ler inhibe edilir.
Ayd?nlatma ayr?ca bitki hastal?klar?n?n g?r?n?m?n?, yay?lmas?n? ve geli?tirilmesini de etkiler. Enfeksiyon s?resi, ???k fakt?r?ne tepki olarak kendi aralar?nda farkl?l?k g?steren iki a?amadan olu?ur. Bunlardan ilki - asl?nda etkilenen k?lt?r?n dokusundaki bula??c? prensibin anla?mazl???n?n ve penetrasyonunun ?imlenmesi - ?o?u durumda ?????n varl???na ve yo?unlu?una ba?l? de?ildir. ?kincisi - anla?mazl???n ?imlenmesinden sonra - en aktif olarak artan ayd?nlatma ile ge?er.
I????n olumlu etkisi ayn? zamanda konak?? bitkideki patojenin geli?me oran?n? da etkiler. Bu ?zellikle pas mantarlar?nda a??k?a ortaya ??k?yor. Ne kadar ???k, ne kadar k?sa Kulu?ka s?resi Do?rusal bu?day pas?nda, sar? arpa pas?, keten ve fasulye pas? vb. Bu, mantar?n nesil say?s?n? artt?r?r ve lezyonun yo?unlu?unu artt?r?r. Bu patojende yo?un ayd?nlatma ko?ullar?nda, do?urganl?k artar
Baz? hastal?klar en aktif olarak geli?iyor Yetersiz Ayd?nlatma bitkilerin zay?flamas?na ve hastal?klara kar?? diren?lerinde azalmaya neden olmak (patojenler ?e?itli ?e?itler??r?k, ?zellikle sebze bitkileri).
Ayd?nlatma ve bitkilerin s?resi. G?ne? radyasyonunun ritmi (g?n?n ???k ve karanl?k k?sm?n?n de?i?imi) y?ldan y?la en istikrarl? ve tekrarlayan fakt?rd?r d?? ortam. Y?llarca s?ren ara?t?rmalar?n bir sonucu olarak, fizyologlar, bitkilerin ?retken geli?ime ge?i?inin g?nd?z ve gece s?resinin belirli bir oran?na ba??ml?l???n? tespit etmi?lerdir. Bu ba?lamda, bir fotoperiyodik reaksiyonla k?lt?rler gruplarla s?n?fland?r?labilir: k?sa g?n Geli?imi g?n?n bir g?n?yle 10 saatten fazla ertelenmi?tir. K?sa bir g?n ?i?eklerin d??enmesine katk?da bulunur ve uzun bir g?n bunu ?nler. Bu t?r k?lt?rler aras?nda soya, pirin?, dar?, sorgum, m?s?r, vb.;
12-13'ten uzun g?n. geli?imleri i?in uzun s?reli ayd?nlatma gerektirir. Bu k?lt?rler ?avdar, yulaf, bu?day, keten, bezelye, yonca vb.
g?n?n uzunlu?una g?re n?tr, geli?imi g?n?n s?resine ba?l? de?ildir, ?rne?in domates, karabu?day, baklagiller, ravent.
Bitkilerin ?i?eklenmesine ba?lamak i?in, belirli bir spektral bile?imin ???lt?l? ak???nda bask?n olmas? gerekti?i tespit edilmi?tir. K?sa bir g?nl?k bitkiler, maksimum radyasyon mavi -volet ???nlar?na d??t???nde ve k?rm?z? ?zerinde uzun bir g?n?n bitkileri daha h?zl? geli?ir. G?n?n parlak k?sm?n?n s?resi (g?n?n astronomik uzunlu?u) y?l?n saatine ve co?rafi enlemine ba?l?d?r. Ekvatorda, y?l boyunca g?n?n s?resi 12 saat ± 30 dakikad?r. ?lkbahar ekinoksundan (21.03) sonra ekvatordan kutuplara ge?erken, g?n?n uzunlu?u kuzeye y?kselir ve g?neye d??er. Sonbahar Equinox'tan (23.09) sonra g?n s?resinin da??l?m? tam tersidir. 06.22'de kuzey yar?mk?rede, en uzun g?n, kutup ?emberinin kuzeyindeki s?resi 24 saattir ve k?? aylar?nda kutup ?emberinin arkas?nda. ufkun ?zerinde y?kselmeyin. Orta enlemlerde, ?rne?in Moskova'da, y?l boyunca g?n?n s?resi 7'den 17.5 saate de?i?ir.
2. G?ne? radyasyonu t?rleri.
G?ne? radyasyonu ?? bile?enden olu?ur: do?rudan g?ne? radyasyonu, da??n?k ve toplam.
Do?rudan g?ne? radyasyonuS - G?ne?ten atmosfere ve daha sonra bir grup paralel ???n ?eklinde yery?z?ne giren radyasyon. Yo?unlu?u, dakikada CM2 i?in kalori olarak ?l??l?r. G?ne?in y?ksekli?ine ve atmosferin durumuna (bulan?kl?k, toz, su buhar?) ba?l?d?r. Stavropol b?lgesinin topraklar?n?n yatay y?zeyinde y?ll?k do?rudan g?ne? radyasyonunun toplam? 65-76 kcal/ cm2/ dak. G?ne?in y?ksek pozisyonunda (yaz, ??len) ve iyi ?effafl?kta deniz seviyesinde, do?rudan g?ne? radyasyonu 1.5 kcal/ cm2/ dak. Bu spektrumun k?sa dalga k?sm?d?r. Do?rudan g?ne? radyasyonunun ak??? atmosferden ge?ti?inde, emilim (yakla??k %15) ve gazlar, aerosoller, bulutlarla sa??lman?n (yakla??k %25) neden oldu?u zay?flar.
Yatay y?zeye d??en do?rudan g?ne? radyasyonunun ak???na g?ne?lenme denir S.= S. g?nah Ho- Do?rudan g?ne? radyasyonunun dikey bile?eni.
S. – ???n y?zeyine dik al?nan ?s? miktar? ,
Ho – G?ne?in y?ksekli?i, yani yatay bir y?zeye sahip bir g?ne? ?????n?n olu?turdu?u a?? .
Atmosferde, g?ne? radyasyonunun yo?unlu?uBu y?zden= 1,98 Kcal/ cm2/ dk. - 1958 Uluslararas? Anla?mas? kapsam?nda. Ve g?ne?li kal?c? denir. Atmosfer kesinlikle ?effaf olsayd? y?zeyde olurdu.
Pirin?. 2.1. G?ne?in farkl? y?ksekliklerinde atmosferdeki g?ne? ???n?n?n yolu
Da??n?k radyasyonD. – Atmosfer taraf?ndan sa??lman?n bir sonucu olarak g?ne? radyasyonunun bir k?sm? uzaya geri d?ner, ancak ?nemli bir k?sm? zemine ?oklu radyasyon ?eklinde girer. Maksimum da??n?k radyasyon + 1 kcal/ cm2/ dak. ?urada not edildi saf g?ky?z?, y?ksek bulutlar? varsa. Bulutlu bir g?ky?z?nde, ?oklu radyasyon spektrumu g?ne?li olana benzer. Bu spektrumun k?sa dalga k?sm?d?r. Dalga boyu 0.17-4 mm'dir.
Toplam radyasyonQ.- Yatay bir y?zeyde ?oklu ve do?rudan radyasyondan olu?ur. Q.= S.+ D..
Toplam radyasyonun bile?imindeki do?rudan ve ?oklu radyasyon aras?ndaki oran, g?ne?in y?ksekli?ine, atmosferin bulan?kl???na ve kontaminasyonuna, y?zeyin deniz seviyesinin y?ksekli?ine ba?l?d?r. G?ne?in y?ksekli?inde bir art??la, ?oklu radyasyonun bulutsuz bir g?ky?z? ile oran? azal?r. Atmosfer ne kadar ?effaf ve g?ne? ne kadar y?ksek olursa, ?oklu radyasyon oran? o kadar d???k olur. S?rekli yo?un bulutlu ile, toplam radyasyon ?oklu radyasyondan olu?ur. K???n, kar ?rt?s?nden radyasyonun yans?t?lmas? ve atmosferdeki ikincil sa??lmas? nedeniyle, toplam art??lardaki ?oklu radyasyon oran?.
G?ne?ten bitkiler taraf?ndan elde edilen ???k ve ?s?, toplam g?ne? radyasyonunun etkisinin sonucudur. Bu y?zden B?y?k ?nem Tar?m i?in, y?zey taraf?ndan g?nl?k, ay, b?y?me mevsimi, y?l al?nan radyasyon miktarlar? hakk?nda verilere sahiptirler.
Yans?t?lan g?ne? radyasyonu. Albedo. K?smen ondan yans?t?lan D?nya y?zeyine ula?an toplam radyasyon, D?nya y?zeyinden atmosfere y?nlendirilen yans?yan g?ne? radyasyonu (RK) yarat?r. Yans?t?lan radyasyonun de?eri b?y?k ?l??de yans?t?c? y?zeyin ?zelliklerine ve durumuna ba?l?d?r: renk, p?r?zl?l?k, nem vb. Herhangi bir y?zeyin yans?t?c? yetene?i, albedo'nun (AK) b?y?kl??? ile karakterize edilebilir, bu Yans?yan g?ne? radyasyonunun toplam tutumu. Albedo genellikle y?zde olarak ifade edilir:
G?zlemler, ?e?itli y?zeylerin albedosunun nispeten dar s?n?rlarda de?i?ti?ini ( %10 ... 30), istisna kar ve su oldu?unu g?stermektedir.
Albedo, de?i?im s?recinde ?nemli olan, azald??? bir art??la topra??n nemine ba?l?d?r. termal rejim sulanan alanlar. Albedo'daki azalma nedeniyle, emilen radyasyon toprak nemlendirmesiyle artar. Albedo ?e?itli y?zeyler Albedo'nun g?ne?in y?ksekli?ine ba??ml?l??? nedeniyle iyi ifade edilen bir g?n ve y?ll?k hareketi var. Albedo'nun en k???k de?eri yak?n d?k?len saatte ve y?l boyunca - yaz aylar?nda g?zlenir.
Kendi d?nyan?n radyasyonu ve atmosferin yakla?an radyasyonu. Etkili radyasyon. Mutlak s?f?r?n (-273 ° C) ?zerinde bir s?cakl??a sahip fiziksel bir v?cut olarak D?nya'n?n y?zeyi, d?nyan?n kendi radyasyonu (E3) olarak adland?r?lan bir radyasyon kayna??d?r. Atmosfere y?nlendirilir ve su buhar?, su damlac?klar? ve havada bulunan karbondioksit ile neredeyse tamamen emilir. D?nya radyasyonu y?zeyinin s?cakl???na ba?l?d?r.
Az miktarda g?ne? radyasyonunu ve d?nyan?n y?zeyi taraf?ndan yay?lan neredeyse t?m enerjiyi emen atmosfer ?s?n?r ve ayn? zamanda enerji yayar. Atmosferik radyasyonun yakla??k % 30'u uzaya girer ve yakla??k % 70'i D?nya'n?n y?zeyine gelir ve atmosferin (EA) yakla?an radyasyonu olarak adland?r?l?r.
Atmosfer taraf?ndan yay?lan enerji miktar?, s?cakl???, i?erik ile do?ru orant?l?d?r karbondioksit, ozon ve bulutlar.
D?nyan?n y?zeyi bu yakla?an radyasyonu neredeyse tamamen emer ( %90 ... %99). Bu nedenle, emilen g?ne? radyasyonuna ek olarak D?nya'n?n y?zeyi i?in ?nemli bir ?s? kayna??d?r. Atmosferin d?nyan?n termal rejimi ?zerindeki bu etkisine, seralar?n ve seralardaki g?zl?klerin etkisi ile d?? benzetme nedeniyle bir sera veya sera etkisi denir. Cam, g?ne? ???nlar?n? iyi ge?irir, topra?? ve bitkileri ?s?t?r, ancak ?s?tmal? topra??n ve bitkilerin termal radyasyonunu geciktirir.
D?nya y?zeyinin kendi radyasyonu ile atmosferin yakla?an radyasyonu aras?ndaki fark? etkili radyasyon olarak adland?r?l?r: EEF.
EEF = E3-EA
A??k ve sinirlenmi? gecelerde, etkili radyasyon bulutlu oldu?undan ?ok daha b?y?kt?r, bu nedenle D?nya y?zeyinde daha fazla gece so?utmas? vard?r. ??leden sonra, bunun sonucunda y?zey s?cakl???n?n artt??? emilen toplam radyasyon ile ?rt??mektedir. Ayn? zamanda etkili radyasyon b?y?yor. Orta enlemlerdeki D?nya'n?n y?zeyi, g?ne? radyasyonunun emiliminden ald??? ?s? miktar?n?n yakla??k yar?s? olan 70 ... 140 w/m2'nin etkili radyasyonu nedeniyle kaybeder.
3. Radyasyonun spektral bile?imi.
G?ne?, bir radyasyon kayna?? olarak, ?e?itli dalgalara sahiptir. Dalgalar?n uzunlu?u boyunca radyant enerji ak??lar? ko?ullu olarak b?l?n?r K?sa -Wave (X < 4 мкм) и длинноволновую (А. >4 mikron) Radyasyon. D?nya atmosferinin s?n?r?ndaki g?ne? radyasyonu spektrumu pratik olarak 0.17 ve 4 mikron dalga boylar? aras?ndad?r ve d?nyevi ve atmosferik radyasyon 4 ila 120 mikron aras?ndad?r. Sonu? olarak, g?ne? radyasyonunun (S, D, RK) ak??lar? k?sa dalga radyasyonuna ve d?nyan?n radyasyonuna (? 3) ve atmosferin (EA) -uzun dalga'ya aittir.
G?ne? radyasyonu spektrumu ?? niteliksel olarak farkl? par?alara ayr?labilir: ultraviyole (y< 0,40 мкм), видимую (0,40 мкм < Y < 0.75 mm) ve k?z?l?tesi (0.76 mm < Y < 4 mm). G?ne? radyasyonu spektrumunun ultraviyole k?sm?ndan ?nce X -Ray radyasyonu ve k?z?l?tesi - g?ne?in radyo emisyonudur. Atmosferin ?st s?n?r?nda, spektrumun ultraviyole k?sm? g?ne? radyasyonunun enerjisinin yakla??k % 7'sini, 46 - g?r?n?r ve % 47 - k?z?l?tesi i?in olu?turur.
D?nya ve atmosfer taraf?ndan yay?lan radyasyon olarak adland?r?l?r Uzak k?z?l?tesi radyasyon.
Biyolojik eylem Farkl? T?rler Bitkilerdeki radyasyon farkl?d?r. Ultraviyole radyasyon B?y?me s?re?lerini kayd?r?r, ancak bitkilerde ?reme organlar?n?n olu?um a?amalar?n?n ge?i?ini h?zland?r?r.
K?z?l?tesi radyasyonun de?eri Bitkilerin yapraklar?n?n ve saplar?n?n suyu taraf?ndan aktif olarak emilen, bitkilerin b?y?mesini ve geli?mesini ?nemli ?l??de etkileyen termal etkisinden olu?ur.
Uzak k?z?l?tesi radyasyon Sadece ?retir termal eylem bitkilerde. Bitkilerin b?y?mesi ve geli?imi ?zerindeki etkisi ?nemsizdir.
G?ne? spektrumunun g?r?n?r k?sm?, ilk olarak, ayd?nlatma yarat?r. ?kinci olarak, tabakan?n pigmentleri taraf?ndan emilen fizyolojik radyasyon (A, = 0.35 ... 0.75 mikron), neredeyse g?r?n?r radyasyon alan?na (k?smen k?smen ultraviyole radyasyonu yakalayarak) ?ak???r. Enerjisi, bitkilerin ya?am?nda ?nemli bir d?zenleyici ve enerji de?erine sahiptir. Spektrumun bu b?l?m?nde, fotosentetik olarak aktif radyasyon alan? ay?rt edilir.
4. Atmosferde radyasyonun emilimi ve da??lmas?.
Ge?im Toprak atmosferi, g?ne? radyasyonu emilim ve sa??lma atmosferik gazlar ve aerosoller ile zay?flar. Bu durumda, spektral bile?imi de?i?ir. G?ne?in ?e?itli y?kseklikleri ve d?nya y?zeyinin ?zerindeki g?zlem noktas?n?n farkl? y?ksekli?i ile, g?ne? ?????n?n atmosferde ge?irdi?i yolun uzunlu?u ayn? de?ildir. Y?kseklikte bir azalma ile, radyasyonun ultraviyole k?sm? ?zellikle b?y?k ?l??de azal?r, biraz daha az - g?r?n?r ve sadece biraz - k?z?l?tesidir.
Atmosferde radyasyonun sa??lmas?, esas olarak atmosferik gaz molek?llerinin baz? “birikimlerinin” (p?ht?) olu?umu ve yok edilmesinden kaynaklanan atmosferin her noktas?nda hava yo?unlu?unun s?rekli dalgalanmalar?n?n (dalgalanmalar) bir sonucu olarak ortaya ??kar. G?ne? radyasyonu ayr?ca Aerozol par?ac?klar?n? da??t?r. Sa??lma yo?unlu?u bir sa??lma katsay?s? ile karakterizedir.
K = form?l? ekleyin.
Sa??lman?n yo?unlu?u, bir birim hacmindeki sa??lma par?ac?klar?n?n miktar?na, boyutlar?na ve do?alar?na ve en da??n?k radyasyonun dalgalar?n?n uzunluklar?na ba?l?d?r.
I??nlar daha fazla da??l?rsa, dalga boyu o kadar k???k olur. ?rne?in, mor ???nlar k?rm?z?dan 14 kat daha g??l? da??lm??t?r, bu g?ky?z?n?n mavi rengini a??klar. Yukar?da belirtildi?i gibi (bkz. B?l?m 2.2), atmosferden ge?en do?rudan g?ne? radyasyonu k?smen da??l?yor. Saf ve kuru havada, molek?ler sa??lma katsay?s?n?n yo?unlu?u, r?le kanunu alt?na al?r:
K = S/Y4 ,
burada s, hacim ba??na gaz molek?llerinin say?s?na ba?l? olarak katsay?d?r; X, da??n?k dalgan?n uzunlu?udur.
K?rm?z? ???k dalgalar?n?n uzunlu?u, mor ???k dalgalar?n?n uzunlu?unun neredeyse iki kat? oldu?undan, birincisi hava molek?lleri taraf?ndan ikincisinden 14 kat daha az da??lm??t?r. Mor ???nlar?n ba?lang?? enerjisi (sa??lmadan ?nce) mavi ve maviden daha az oldu?undan, da??n?k ???k(da??n?k g?ne?li radyasyon), g?ky?z?n?n mavi rengini belirleyen mavi-mavi ???nlarla kayar. Bu nedenle, da??n?k radyasyon, fotosentetik olarak aktif ???nlarda d?z ?izgiden daha zengindir.
Safs?zl?klar i?eren havada (k???k su damlac?klar?, buz kristalleri, toz tozu, vb.) Sa?ma, g?r?n?r radyasyonun t?m alanlar? i?in ayn?d?r. Bu nedenle, g?ky?z? beyaz?ms? bir renk tonu al?r (bir duman ortaya ??kar). Bulut elemanlar? (b?y?k damlac?klar ve kristaller) g?ne? ???nlar?n? hi? da??tmaz, ancak bunlar? yaymaz. G?ne? taraf?ndan ayd?nlat?lan bulutlar?n bir sonucu olarak, beyaz.
5. Farlar (fotosentetik aktif radyasyon)
Fotosentetik olarak aktif radyasyon. Fotosentez s?recinde, g?ne? radyasyonunun t?m spektrumu kullan?lmaz, ancak
Dalga boylar? aral???nda bulunan par?a 0.38 ... 0.71 mikron, - Fotosentetik olarak aktif radyasyon (farlar).
Bir ki?inin g?z? taraf?ndan beyaz olarak alg?lanan g?r?n?r radyasyonun renkli ???nlardan olu?tu?u bilinmektedir: k?rm?z?, turuncu, sar?, ye?il, mavi, mavi ve mor.
G?ne? radyasyonunun enerjisinin bitkilerin yapraklar? taraf?ndan se?ici olarak (se?ici olarak) asimilasyonu. En yo?un yapraklar mavi-moza (x = 0.48 ... 0.40 mm) ve turuncu-k?rm?z? (x = 0.68 mm) ???nlar?, daha az sar?-ye?il (A. = 0.58 ... 0.50 mm) ve uzak k?rm?z? (uzak k?rm?z? ( A.> 0.69 Mikron) I??nlar.
D?nyan?n y?zeyinde, g?ne? y?ksek oldu?unda, do?rudan g?ne? radyasyonu spektrumundaki maksimum enerji sar?-ye?il ???nlar alan?na d??er (g?ne?in diski sar?d?r). G?ne? ufukta bulundu?unda, maksimum enerji uzak k?rm?z? ???nlara (k?rm?z? k?rm?z? disk) sahiptir. Bu nedenle, do?rudan g?ne? ?????n?n enerjisi fotosentez s?recinde ?ok az yer al?r.
Farlar biri oldu?u i?in en ?nemli fakt?rler Tar?msal bitkilerin verimlili?i, gelen farlar?n miktar? hakk?nda bilgi, b?lgedeki ve zaman?nda da??t?m?n? a??klamak b?y?k pratik ?neme sahiptir.
Far yo?unlu?u ?l??lebilir, ancak bu sadece 0.38 ... 0.71 mikron aral???nda dalgalar ge?iren ?zel ???k filtreleri gerektirir. Bu t?r cihazlar vard?r, ancak aktinometrik istasyonlar a??nda kullan?lmazlar, ancak g?ne? radyasyonunun integral spektrumunun yo?unlu?unu ?l?er. Far de?eri, ?nerilen katsay?lar kullan?larak do?rudan, da??n?k veya toplam radyasyonun geli?ine g?re hesaplanabilir.
QFAR = 0.43 S."+0.57 D);
Menstr?asyon da??l?m? haritalar? ve Rusya'daki y?ll?k far miktar? derlenmi?tir.
Farlar?n kullan?m derecesini karakterize etmek i?in katsay? kullan?l?r Yararl? kullan?m Farlar:
Kpifar = (toplamQ./ Uzak/ToplamQ./ farlar)%100,
Nerede mebla?Q./ farlar- Bitki yeti?tirme s?resi i?in fotosentez i?in harcanan far miktar?; mebla?Q./ farlar- Bu d?nem i?in mahsul i?in gelen farlar?n miktar?;
Kpifar'?n ortalama de?erleri i?in ?r?nler gruplara (POE) ayr?l?r: genellikle g?zlemlenir - 0.5 ... %1.5; iyi-1,5 ... 3.0; Kay?t - 3.5 ... 5.0; Teorik olarak m?mk?n - 6.0 ... %8.0.
6. D?nya y?zeyinin radyasyon dengesi
Radyant enerjinin gelen ve ayr?lan ak??lar? aras?ndaki fark, D?nya y?zeyinin radyasyon dengesi (b) olarak adland?r?l?r.
G?n boyunca D?nya y?zeyinin radyasyon dengesinin al?nmas?, do?rudan g?ne?li ve da??n?k radyasyonun yan? s?ra atmosferin radyasyonundan olu?ur. Dengenin harcama k?sm?, D?nya y?zeyinin radyasyonu ve yans?t?lan g?ne? radyasyonudur:
B.= S. / + D.+ EA- E3-RK
Denklem ba?ka bir bi?imde kaydedilebilir: B. = Q.- RK - EEF.
Gece i?in, radyasyon dengesinin denklemi a?a??daki g?r??e sahiptir:
B = ea - e3 veya b = -eef.
Radyasyonun geli?i t?ketimden daha b?y?kse, radyasyon dengesi pozitif ve aktif bir y?zey* ?s?n?r. Negatif bir denge ile so?ur. Yaz aylar?nda, radyasyon dengesi g?nd?z ve gece - negatif. S?f?rdan ge?i? sabah do?duktan yakla??k 1 saat sonra ve g?n bat?m?ndan 1 ... 2 saat ?nce ger?ekle?ir.
So?uk mevsimde istikrarl? bir kar ?rt?s?n?n kuruldu?u alanlarda y?ll?k radyasyon dengesi, s?cak - pozitif negatif de?erlere sahiptir.
D?nyan?n y?zeyinin radyasyon dengesi, atmosferin topraktaki s?cakl???n da??l?m?n?, ayr?ca buharla?ma ve kar ya?ma i?lemleri, sis ve donlar?n olu?umu, ?zelliklerde bir de?i?ikli?i ?nemli ?l??de etkiler. Hava kitleleri(d?n???mleri).
Tar?msal arazilerin radyasyon rejimini bilmek, g?ne?in y?ksekli?ine, ekim yap?s?na, bitki geli?iminin faz?na ba?l? olarak ekin ve toprakta emilen radyasyon miktar?n? hesaplaman?z? sa?lar. De?erlendirmek i?in rejim hakk?ndaki veriler de gereklidir. Farkl? Hileler Topra??n s?cakl???n?n ve neminin d?zenlenmesi, buharla?ma, bitkilerin b?y?mesi ve geli?mesi, mahsul olu?umu, miktar? ve kalitesi ba?l?d?r.
Radyasyonu etkilemek i?in etkili agronomik teknikler ve dolay?s?yla aktif y?zeyin termal rejimi ?zerinde mal?lama (ince bir turba k?r?nt?s?, ??r?m?? g?bre, ah?ap tala? vb.), Toprak bar?na?? ile toprak kaplamas?d?r. plastik film, sulama. B?t?n bunlar aktif y?zeyin yans?t?c? ve emilim yetene?ini de?i?tirir.
* Acting Y?zeyi - Do?rudan g?ne?li ve atmosferik radyasyonu emen ve biti?ik hava tabakalar?n?n ve altta yatan toprak, su ve bitki ?rt?s? katmanlar?n?n termal rejimini d?zenleyen atmosfere radyasyon veren toprak, su veya bitki ?rt?s? y?zeyi.
Atmosfer t?m g?ne? ???nlar?n? D?nya'n?n y?zeyine ge?irdiyse, o zaman d?nyan?n herhangi bir noktas?n?n iklimi sadece co?rafi enlemine ba?l? olacakt?r. Yani antik ?a?a inan?yorlard?. Bununla birlikte, g?ne? ?????n? D?nya atmosferinden ge?erken, daha ?nce g?rd???m?z gibi, e?zamanl? emilim ve da??l?m s?re?leri nedeniyle zay?flarlar.
?zellikle, bulutlar?n olu?tu?u su ve buz kristallerinin emilmesi ve da??lmas?. Atmosferi ve bulutlar?yla da??ld?ktan sonra D?nya y?zeyine gelen g?ne? radyasyonunun o k?sm?na denir. Da??lmadan atmosferden ge?en g?ne? radyasyonunun o k?sm?na denir.Do?rudan radyasyon.
Radyasyon sadece bulutlar taraf?ndan de?il, ayn? zamanda berrak bir g?ky?z? - molek?ller, gazlar ve toz par?ac?klar? ile da??lm??t?r. Do?rudan ve ?oklu radyasyon aras?ndaki oran yayg?n olarak de?i?ir. A??k bir g?ky?z? ve dikey bir g?ne? ????? d??mesi ile, ?oklu radyasyonun oran? ?izginin% 0.1'dir.
Bulutlu bir g?ky?z?nde, ?oklu radyasyon daha d?z olabilir.
?rne?in, a??k havan?n h?k?m s?rd??? d?nyan?n bu b?lgelerinde Orta Asya, D?nya y?zeyini ?s?tman?n ana kayna?? do?rudan g?ne? radyasyonudur. Bulutlu havan?n h?k?m s?rd??? yerde, ?rne?in SSCB'nin Avrupa topraklar?n?n kuzey ve kuzey bat?s?nda, da??n?k g?ne? radyasyonu b?y?k ?nem ta??maktad?r. Kuzeyde bulunan sessiz koy, d?z bir ?izgiden neredeyse bir bu?uk kat daha fazla radyasyon al?r (Tablo 5). Ta?kent'te, aksine, ?oklu radyasyon do?rudan radyasyonun 1 /3'?nden azd?r. Yakutsk'teki do?rudan g?ne? radyasyonu Leningrad'dan daha b?y?kt?r. Bu, Leningrad'da daha bulutlu g?nler ve daha az hava ?effafl??? oldu?u ger?e?iyle a??klanmaktad?r.
D?nya y?zeyinin albedo. D?nyan?n y?zeyi, ?zerine d??en ???nlar? yans?tma yetene?ine sahiptir. Emilen ve yans?t?lan radyasyon miktar?, D?nya'n?n y?zeyinin ?zelliklerine ba?l?d?r. V?cudun y?zeyinden yans?t?lan radyant enerji miktar?n?n d??en radyant enerji miktar?na oran? denir. Albedo. Albedo, v?cudun y?zeyinin yans?t?c? yetene?ini karakterize eder. ?rne?in, albedo taze kar?n?n% 80-85 oldu?unu s?ylediklerinde, bu, kar y?zeyine d??en t?m radyasyonun% 80-85'inin ondan yans?t?ld??? anlam?na gelir.
Kar ve buz albedo safl?klar?na ba?l?d?r. ???NDE sanayi ?ehirleri?e?itli safs?zl?klar?n karda, esas olarak kurum olmak ?zere ??kelmesi nedeniyle albedo daha azd?r.
Su en b?y?k emilim yetene?ine sahiptir. Denizler ve okyanuslar y?zeylerine giren g?ne? enerjisinin yakla??k% 95'ini emer, yani albedo suyu% 5'tir (?ekil 9). Do?ru, suyun albedosu g?ne? ?????n?n d?????n?n a??s?na ba?l?d?r (V.V. Shuleykin). Saf su y?zeyinden ???nlar?n dik bir d?????yle, radyasyonun sadece% 2'si yans?t?l?r ve d???k olan g?ne?in durmas? ile neredeyse b?t?n.
