Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Прилади для вимірювання сонячної радіації.



Лабораторне заняття № 5

Сонячна радіація. Види сонячної радіації.

Прилади для вимірювання сонячної радіації.

Мета роботи:Ознайомлення з видами сонячної радіації, приладами для вимірювання характеристик сонячної радіації, порядком спостережень і обробки матеріалів.

 

Головним джерелом енергії майже всіх процесів, які здійснюються в атмосфері і на поверхні землі, є Сонце. Воно безперервно випромінює велику кількість енергії, в основному у формі променевої енергії, і з якої на землю надходить тільки одна двох міліардна частина, що дорівнює близько 3,3×108 Вт на 1км2. Сонячна енергія є основною умовою існування біосфери і одним із головних кліматоутворюючих факторів. За рахунок енергії Сонця повітряні маси в атмосфері постійно переміщуються, що забезпечує постійність газового складу атмосфери. Під впливом сонячної радіації випаровується велика кількість води з поверхні водоймищ, ґрунту і рослин. Водяна пара, яка переноситься вітром з океанів і морів на материки, є основним джерелом опадів для суші.

Сонячна енергія – неодмінна умова існування зелених рослин, які перетворюють у процесі фотосинтезу сонячну енергію у високоенергетичні органічні речовини.

В актинометрії (розділ метеорології, який вивчає потоки променевої енергії Сонця), променеву енергію розділяють на потоки: пряма сонячна радіація, розсіяна сонячна радіація, сумарна сонячна радіація, відбита сонячна радіація, власне випромінювання Землі і зустрічне випромінювання атмосфери.

Кількісно променева енергія характеризується потоком радіації, яка надходить в одиницю часу на одиницю поверхні. Величину, яка характеризує міцність потоку променевої енергії, називають інтенсивністю радіації. У міжнародній системі (СИ) інтенсивність потоку радіації виражають у Вт/м2

[1 кал/(см2×хв) = 698 Вт/м2]. На практиці звичайно використовують не миттєві значення потоків за секунду, а суми радіації за будь-який період: декаду, місяць, вегетаційний період і т.д.

Суми виражають у Дж (м2*год.), Дж (м2*добу) і т. ін. (1 кал/см2 = 4,19 *104 Дж/м2).

Прямою сонячною радіацією називається радіація, яка надходить на верхню границю атмосфери, а потім на земну поверхню безпосередньо від Сонця (сонячного диску) у вигляді пучка паралельних променів (S').

Розсіяною сонячною радіацієюназивається частина сонячної радіації, яка після розсіювання атмосферою і відбиття від хмар надходить на земну поверхню (Д).

Пряма сонячна радіація, яка надходить на горизонтальну поверхню землі, і розсіяна сонячна радіація разом складають сумарну радіацію (Q).

 

Q = S + Д . (5.1)

 

Сумарна радіація, яка надійшла до земної поверхні, частково відбивається від неї і створює відбиту сонячну радіацію (Rk), що направлена від земної поверхню в атмосферу.

Альбедо к) - є відношення відбитої сонячної радіації (Rk) до сумарної (Q). Альбедо звичайно виражають у відсотках

 

Ак = (Rk/Q)*100%. (5.2)

 

Земна поверхня, як фізичне тіло, що має температуру вище абсолютного нуля (-2730С), є джерелом випромінювання, яке називають власним випромінюванням землі (Ез).

Атмосфера, яка поглинає невелику кількість сонячної радіації і практично всю енергію, яку випромінює земна поверхня, нагрівається і в свою чергу також випромінює енергію. Близько 30% атмосферної радіації потрапляє у космічний простір, а близько 70% приходить до поверхні Землі і називається зустрічним випромінюванням атмосфери (Еа).

Різницю між власним випромінюванням поверхні Землі і зустрічним випромінюванням атмосфери називають ефективним випромінюванням.

 

Ееф= Ез – Еа. (5.3)

 

Різницю між потоками променевої енергії, які надходять і відходять називають радіаційним балансом земної поверхні (В), який визначається за формулою

 

В = S +Д + Еа – Ез – Rk. (5.4)

 

Прибуткова частина радіаційного балансу земної поверхні вдень складається із прямої сонячної і розсіяної радіації, а також випромінювання атмосфери. Витратною частиною балансу є випромінювання земної поверхні і відбита сонячна радіація.

Рівняння радіаційного балансу можна представити у другому вигляді

 

B = Q – Rk - Eеф. (5.5)

 

Для нічного часу рівняння радіаційного балансу має наступний вигляд

 

В = Еа – Ез або В = - Ееф. (5.6)

 

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.