Білім және ғылым министрлігі

Барометрлік ниверилеу жүргізу.Барометр анероид көмегімен жоғары және төменгі нүктелерден атмосфералық қысым мен температураның көрсеткітерін анықтайды.

1.Атмосфералық қысым, және оған әсер етуші фактор?

Күн радиациясы арқылы атмосферада, жер бетінде температура жоғарылайды да өсімдіктердің өніп-өсуіне қолайлы жағдай туады. Сонымен қатар, күн радиациясы өнімнің сапасына да әсерін тигізеді. Мысалы, қант қызылшасындағы қанттың мөлшері күн радиациясының көп және аз болуына байланысты. Күн радиациясы көп болған сайын қант мөлшері көбейеді.

Жоғары (тауға) көтерген сайын радиация мөлшері арта береді, соның әсерінен биіктікте өсірілген шөптерде қант мөлшері көп болып келеді.

2.2 Радиациялық тепе-теңдік және оның құрамы.

Жер бетіне жететін күн радиациялары жер бетінен шағылысады да, ал біраз мөлшері жерге сіңеді.

Радиациялық тепе-теңдік дегеніміз жер бетіне түсетін және жер бетінен шығын болатын (қайтарылатын) радиациялардың айырмасын айтамыз. Радиациялық тепе-теңдіктің негізгі элементтеріне мыналар жатады:

а) Тік радиация, S₁;

б) Шағылысқан радиация, R;

в) Тиімді радиация, E;

Осы келтірілген мәліметтерге сүйене отырып радиациялық тепе-теңдіктің формуласын келтіруге болады:

B=S₁+D-R-ET, немесе

B=Q-R-ET,кал/см₂/мин

Енді, осы радиациялық тепе-теңдіктің құрамдарына (элементтеріне) талдау жасайық. Күннен бөлінген радиациялар атмосфера қабаттарынан өтеді де жер бетіне екі түрде түседі: тура (тік) және шашыраған.

Тура күн радиациясы (S1) - бұл жер бетіне тік сәулелердің параллельдік түрінде келіп түсетін күн энергиясының бір бөлігі. Тура күн радиациясы мына формуламен анықталады:

S= S0*Pm, кал/см₂/мин,

бұл жерде:S0 - күн сәулесінің тұрақты коэффициенті, оның мәні 2,0 кал/см2/мин;

Р - атмосфераның тұнықтылығы, мәні 0,6-07;

m - атмосфераның салмағы, мәні күннің биіктігіне байланысты.

Келбеу бетке (S₁) тура күн радиацияның интенсивтігі төмендегі формуламен есептелінеді:

S₁=S*sinh0, кал/см₂/мин

S - перпендикуляр орналасқан бетке түскен тура күн радиацичсының интенсивтігі;

S₁ - көлбеу бетке түскен тура күн радиациясының интенсивтігі,

- көкжиек үстіндегі күннің биіктігі,

h0 – көкжиек үстіндегі күннің биіктігі.

Күн радиациясының атмосферамен және оның құрамындағы майда бөлшектерден, бұлттардан шашырап жер бетіне түскен бөлігін шашыраған радиация деп атайды (D).

Тік және шашыраған радиациялардың байланыстылығы:

1. Күннің биіктігіне – күннің биіктігі азайған сайын шашыраған радиация көбейеді де тік радиация азаяды, өйткені күн сәулесінің атмосфераның төменгі қабатынан (әр түрлі элементтер көп қабат) өтетін қашықтығы (жолы) көбейеді, сондықтан шашыранды радиация көбейеді.

2. Атмосфераның тұнықтылығына – атмосферада әр түрлі элементтер (бұлттар) аз болған сайын тік радиация көп те, шашыраған радиация аз болады.

3.Атмосфераның бұлттылығын – бұлт көбейген сайын шашыраған радиация көбейеді де, тік радиация азаяды.

4. Топырақтың түріне (цвет) – неғұрлым ақшыл болса жер бетінен шағылысқан радиация көбейеді, соғұрлым тік радиация азаяды.

Тік және шашыраған радиациялар бір-бірінен сапалық айырмашылықтары бар. Тік радиация құрамында қызыл, сары, қызғылт (оранжевый) жылулық әсер ететін ұзын толқынды сәулелер көп, ал шашыраған радиация құрамында көк, күлгін, ультрокүлгін қысқа толқынды сәулелер көп. Бұл химиялық белсенді сәулелерге жатады.

Жиынтық радиация () деп, көлбеу жазықтыққа түскен тура және шашыраған күн радиациясының қосындысын айтады.

Q=S₁+D,kал/см₂/мин

Жиынтық радиация жер бетінің радиация балансының кіріс бөлімін құрайды.

Шағылысқан радиация (R) деп, жер бетінен шағылысып шыққан жиынтық радиацияның бір бөлігін айтады.

Өндірісте жер бетінің радиацияны шағылыстыру мүмкіншілігін өлшейді, немесе альбедоны (А).

Альбедо дегеніміз – шағылысқан радиацияның интенсивтігінің жиынтық радиацияға қатынасы, бұл %-бен өлшенеді. Ол көрсеткіштер мына формуламен анықталады:

A=R/Q*100%, R=A*Q/100%

A – альбедо, %;

R – шағылысқан радиация;

Q – жынтық радиация.

Жер бетімен атмосфера күн радиациясынан энергия қуатын алып, жылулығын арттырады да,қайта өзінен жылу шығарады.Бұл жылу барлық жаққа таралады.

Жоғарыда келтірілген тиімді шағылысу (Е₁) және шағылысқан радиация радиациялық тепе-теңдіктің шығыс бөлімін құрайды.Радиация кіріс және шығыс радиация шамаларының айырмасына тең болады.

Әр түрлі жнр бетінің радиацияны шағылыстыру мүмкіншілігі әр түрлі болады,ол көрсеткіш мына жағдайларға байланысты:

1. 
   Жер бетінің (цвет)-қара түсті (қаратопырақ,торф) жерге келген радиацияның 10%,ақ түсті (сортаң жер,құм)-15-25%,ал жаңадан түскен қар-85-95% шағылыстырады;
   
2. 
   Жер бетінің ылғалдылығына-ылғал топырақтың альбедосы құрғақ топыраққа қарағанда төмен;
   
3. 
   Күннің биіктігіне-күн биіктеген сайын альбедо төмендейді.
   

шағылыспағаны топыраққа сіңеді,солардың әсерінен топырақтың жылулығы арттады.

Күн сәулесі арқылы атмосфера және жер беті жылулығы жоғарылайды. Әр-бір қыздырылған зат өзінен жылу (излучение) бөліп шығаратыны бізге мәлім.ОСЫ заңдылыққа байланысты атмосфера және жер беті,жылынған зат ретінде,өздерінен жылу (излучение) бөліп,бұл жылу жан жаққа,сонымен қатар жер бетіне қарай тарайды.Нәтижесінде атмосферада ұзын толқынды екі радиация пайда болады:

1. 
   Жер бетінен жоғары қарай жылжитын (Е_ж);
   
2. 
   Атмосферадан жерге қарай жылжитын (Е_а).
   

Тиімді радиация (жылу бөлінуі) жер бетінің температурасына, атмосфера ылғалдылығына және бұлттарға байланысты. Неғұрлым температура жоғары болған сайын (Е₂) көп болады, ал атмосфера ылғалдылығы және бұлттар мөлшері артқан сайын (Е₁) азаяды.

Жер бетінен шағылысқан (R) және тиімді радиация (Е₁) радиациялық баланстың шығын бөлімін құрайды.

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ТӘЖІРИБЕЛІК САБАҚ № 2 -3

Сабақтың мақсаты: Күн радиациясын өлшейтін аспаптармен танысу, олармен өлшемдер жүргізу және берілген варианттың мәліметтері бойынша S,S²,Q,R,B көрсеткіштерін есептеу.

1.Күн радиациясын өлшеу әдістері және аспаптары (приборы).

Күн радиациясының қарқындылығын (интенсивтігін) өлшеу үшін актонометриялық аспаптар пайдаланылады. Күн радиациясының қарқындылығын өлшеу үшін екі термоспариялардың арасында пайда болатын термоктың күшін анықтайды. Ол термоток күші екі термоспаяның бір температурада әр түрлі қызуының арқасында пайда болады. Осы токтың күші гальвонометрмен өлшейді.

Күн радиациясының қарқындылығын өлшеу үшін мына аспаптар пайдаланылады: тура радиацияны –актинометрлер; шашыраған және жиынтық радиацияларды-пиранометрлер; Альбедоны –альбедометр; радиациялық тепе-теңдікті-Балансомер.

2.Актинометриялық бақылаулар.

Құрал жабдықтар: Актинометр М-3, пиранометр М-80, альбедометр АП-3х3, балансомер М-10,Гелиограф ГУ-1, Гальвонометр,ленталар.

Тапсырмалар: а) Актинометриялық аспаптардың құрлысымен, жұмыс әстеу тәртіптерімен және нәтижелерін өңдеу жұмыстарымен танысу;

ә) Берілген варианттағы мәліметтер бойынша S,S¹,Q,R,B көрсеткіштерін есептеу.

2.1. Актинометрмен жұмыс істеу тәртібі

Винтті босатып,штативтің бөлігін бұрып,шкаланың ендікке сәйкес бөлігін тіреудегі белгіге теңестіріп,білікті винтпен бекітіңіз (2-сурет).

Платадағы стрелканы солтүстікке бағыттап,көлденең тіреуде актинометрді орнатыңыз;

Қабылдағышты (күміс фольга) күнге бағдарлаңыз (винтті босатып, түтіктің жоғары сақинасының тесігінен жарық шоғыры төменгі сақинадағы нүктеге тура түскенше,штативтің сабын бұраңыз);

Қақпағы ашық, гальвонометр дің арретирі босатылған түрде актинометрді орнатқаннан кейін, оны гальвонометр дің клеммаларына қосыңыз, қарама-қарсылықты сақтау керек (стрелка нольден ауытқып кетсе, сымдардың орындарын алмастырыңыз);

Қақпақты жауып, гальвонометр бойынша стрелканың нольдік жайын белгілеңіз (К₀¹);

Қақпақты ашып, 10-15 с сайын 3 рет гальвонометр дің көрсетуін бақылаңыз (К₁,К₂,К₃);

Қақпақты қайта жауып,1-2 минуттан соң стрелканың нольдік жайын тағы белгілеңіз (К₀^п).

2-сурет.Актинометр М-3:

1-қалпақ; 6-рукоятка;

2,3-винттер; 7-труба;

4,8-ось; 9-еңдік сектор;

5-экран; 10-тік тұрғыш;

11-негізгі;