Су тамшылары да күнмен сәулеленуді дәл осылаи күшті шашы-
ратады. Олардың жоғары тығыздығы кезінде, мысалы, ауыр бұлтга,
шашыраудың күштілігі сондай, тіпті фотондардың 80%-ы кері ғарыш
кеңістігіне қайта шағылады.
Атмосферамен эсерлесудің нэтижесінде Жер бетіндегі күнмен
сэулеленудің
қарқындылығы
оның
атмосфераның
жоғары
қабаттарындағы мәнімен салыстырғанда екі еседен астам азаяды
(4.2-сурет).
Осылайша энергияның спектрлік таралуы да елеулі өзгереді
(4.3-сурет).
Толқын ұзындыгы (микрокн)
4.3-сурет. Күн сэулесінің спектрлік
сипаттамасы
шарының кез келген нүктесіндегі
анықтайтын негізгі фактор болып (
былады.
Күнмен сәулелену атмос-
фера арқылы өту кезінде тағы
бір
айтарлықтай
кедергіге
тап келеді - бұл су буының,
көмірқышқыл газының және
тағы да басқа сәулеленуді
жұтатын қосылыстардың мо-
лекулалары.
Бүл эффекгілердің барлығы
атмосфераның күрамьша тэуелді
бол ады жэне бір орыннан екіншісі
орынға дейін байқаларлықгай
өзгереді.
Күн
сәулесінің
өтуіне
үлкен
қалалардьщ
0
атмоферасьшьщ едэуір ластануы,
теңіз жағалауындағы су буьшьщ
жоғары мөлшері, бүлтгылық
жэне т.б. кедергі келтіреді.
Бірақ,
шамасы,
жер
күн сәулесінің қарқындылығын
ның жүріп өткен жолы болып та-
4.2
Оптикалық маңыз (масса)
Тікелей күн сәулелерінің атмосфера арқылы жүріп өткен
қашықтығы түсу бүрышына (зениттік бүрыш) жэне бақылаушының
теңіз деңгейінен орналасу биіктігіне тәуелді болады (4.4-сурет).
46
Біз аспан бұлтсыз, шаңсыз немесе ауаның ластануынсыз
ашық деп жорамалдаймыз. Атмосфераның жоғары шекарасы дэл
анықталмағандықтан, өтілген қашықтықтан гөрі маңыздырақ фактор
сәулеленудің атмосфералық газдар жэне булармен әсерлесуі болып
табылады. Қалыпты қысым кезіндегі атмосфера арқылы қалыпты
өтетін тура сәуле ағыны ауаның белгілі бір массасымен эсерлеседі.
Ол сэуленің көлбеу түсуі кезіндегі жол ұзындығын ұлғайтады.
2-Зенит
4.4-сурет. Оптикалық маңыз (масса)
т
=
зесӨ
1 -
т
коэффиңиентіне көбейтілген жүрілген жолдың ұзындығы;
2 - қалыпты түсу кезіндегі жолмен салыстырғандагы сэуленің Ө,
бұрышымен көлбей түсуі кезіндегі жол ұзындығының ұлғаюы
оптикалық масса деп аталады жэне
т
символымен белгіленеді [6,
19,27,38].
Оптикалық масса үшін АМ қысқартылуы қолданылады. АМО
нөлдік атмосфераға, яғни атмосферадан тыс ғарыштық кеңістіктегі
сэулеленуге; АМІ сәйкес келеді
т=1
Күннің зенитте орналасуына
сәйкес келеді; АМ2 —
т=2
жэне т.с.с.
4.4-суретінен жер бетінің қисықтығын есепке алмағанда мынаны
аламыз.
т=$есЪг.
(4.1)
АМ-ның атмосфералық қысымға немесе бақылаушының теңіз
деңгейінен орналасу биіктігінен тэуелділігі жеке есептелінеді.
47
Бемпорад бойынша атмосфера массасы
4.1-кесте
2
0°
о
о
сп
М
1,00 1
1,15
60
2,00
75°
85°
90°
3,82
10,40
40,00
Шагылу - орта есеппен гарыштыц күн сәулестщ царқын-
дылыгының 30%-ы гарыштық кеңістікке кері цараи шагылады.
Сәулеленудің көп бөлігін бұлттар шагылтады, аз бөлігін
-
Жер
бетіндегі қар мен мұз шагылтады.
Қалған қысқа толқынды сәулелердің тығыздығы шамамен (У іу
1,3 кВт/м2
1
1 кВт/м2
кұрайды.
Шағылу коэффициенті р -
альбедо
деп аталады.
4.3 Жылыжай әсері және ұзын толқынды сәулелену
Егер Жердің радиусы К., ал ғарыштық күнмен сәулеленудің
қарқындылығы (күн тұрақтысы) Зо болса, онда Күннен алынған
энергияның шамасы мынаны құрайды 7
і
К.2(1 - Р0)$о-
Бұл энергия Жердің ғарыш кеңістігіне тарайды сэулелік
энергиясының шағылдырғыш қабілеттілігі
е=1
жэне Жердің орташа
температурасы Г тең болғанда
я й ! (1 -
р„
)С0 = 4 яК 2о7;4 ,
(4.2)
демек,
. • і
1
":'
ё £ ф іг
Т
» 250а: = -2 3 ° С .
« Н Н Ік зу іш
е
ш
Ғарыштан бақылағанда Жер бетінің ұзын толқынды сәулеленуі-
нің спектрлік таралуы 250 К температурадағы абсолюттік қара
дененің спектрлік таралуына сэйкес келеді.
Атмосфераның сэулеленуі Жер бетімен қатар қарама-қарсы
бағытга да таралады. Жердің қара денесінің сэулелендіргіш ретіндегі
тиімді температурасы Жер бетінің емес, атмосфераның сыртқы
қабаттары сэулелендіретін температураға баламалы.
Жер бетінің орташа температурасы 14°С шамасын құрайды,
бұл осы жағдайда инфрақызыл жылу оқшаулағыш экранның рөлін
атқаратын сыртқы атмосфераның температурасынан шамамен 40°С-
қа жоғары.
48
Бұл температураның жоғарылауы
жылыжай әсері
деп аталады,
өйткені бау жылыжайының шынысы да дэл осылай инфрақызыл
сәулеленуді жылыжайдан сыртқа шығармайды, бірақ қысқатолқынды
күнмен сәулеленуді ішке өткізеді.
Ауа толықтай дерлік мөлдір болғандықтан, Жер бетіндеғі дене
өзін сол сәтте қоршап тұрған ауамен емес, одан ғөрі салқынырақ
атмосфераның жоғарғы қабаттарымен сәулелік энерғиямен алма-
сады.
Бұл жағдайда атмосфераның жоғарғы қабаттары
аспан темпера-
турасы
деп аталатын денені қоршаған ауаның Г температурасынан
төменірек
Т
температуралы ерекшеленген кеңістік түрінде болады.
Жүргізілген бағаларға сәйкес
Т8 х Т а ~ 6°С>
(4.3)
Дегенмен, шөл далалы аудандарда
Та
-
Т=
25°С дейін жетуі
мүмкін.
4.4 Күн радиациясының түрлері және оны өлшейтін аспаптар
Метеорологияда сэулелік энергия ағындары толқын ұзын-
дықтары 0,2-ден 5,0 мкм-ге дейінгі қысқа толқынды радиаңияға және
толқын ұзындықтары 5,0-ден 100 мкм-ге дейінгі ұзын толқынды
радиацияға бөлінеді.
Қысқа толқынды күн радиациясының ағындары:
- тікелей;
- шашыранды (диффузиялық);
- қосынды.
\Ү-күн энергиясы
деп электромагниттік толқындармен тасымал-
данатын энергияны атайды.
Халықаралық бірліктер жүйесінде
IV
сэулелену энергиясының
бірлігі болып - 1 джоуль саналады.
Сәулелік ағын - Фэ келесі формуламен анықталады:
Ф = Ш ,
(4.4)
мұндағы,
IV - і
уақытындағы сәулелену энергиясы.
Ш=1Дж, (=1с
деп шамалай отырып, мынаны аламыз:
1(Ф )=1Дж/1 сек=1 Вт.
49
Достарыңызбен бөлісу: |
