Солнечная радиация

Видео: На Землю Солнечные Потоки Радиации проникают в районе Полюсов

Самой близкой к Земле звездой, как известно, является Солнце. Излучает оно электромагнитные волны, имеющие различную длину. Так, одни представлены в виде света, другие – в виде инфракрасных лучей, приносящих тепло, третьи – это целая группа невидимых для человеческого взгляда лучей (радиоволн, ультрафиолетовых, рентгеновских).

Радиоволны с коротким диапазоном и видимый свет лучше всего проходят сквозь атмосферу Земли. Гамма-лучи, ультрафиолетовые и рентгеновские поглощаются воздушной оболочкой. На границе атмосферы Земли интенсивность излучения Солнца является величиной постоянной и составляет 1,35 кВт/м2.

Солнце является единственным естественным источником света и тепла на планете. Рассеянное и прямое излучение – основные виды солнечной радиации. Лучи, проходящие через существующие слои атмосферы, в незначительной степени нагревают их. Достигающая поверхности Земли солнечная радиация, не рассеивающаяся и не поглощаемая в воздушной оболочке, называется прямой. Интенсивность этого излучения на территории зависит от географической широты местности: к полюсам от земного экватора поток уменьшается, интенсивность снижается, в особенности при увеличении облачности и снижении прозрачности в атмосфере.

В связи с тем, что в воздухе содержатся мелкие пылеватые частицы, капельки воды, частички солей, кристаллы, отдельные лучи, поступающие от светила, наталкиваясь на эти препятствия, рассеиваются. Такая солнечная радиация носит название рассеянной. В нее превращается порядка 25% от всего потока поглощенных лучей. В безоблачный день рассеянное излучение составляет 0,07 кВт/м2, в облачную, пасмурную погоду – 0,5 кВт/м2. С уменьшением высоты солнцестояния, увеличением облачности, снижением прозрачности атмосферы увеличивается доля этой радиации. Как показывают исследования, в низких широтах доля рассеянного излучения существенно ниже, нежели в умеренных и высоких широтах. Окружающее естественное освещение в пасмурный день полностью обеспечивается этими лучами.

Суммарная солнечная радиация составляется из всего рассеянного и прямого излучения, достигшего Земли. Количество ее зависит от различных факторов, в том числе от продолжительности дня, прозрачности угла падения лучей и облачности в атмосфере. Так, в тропических широтах годовые показатели общего излучения составляют порядка 200 ккал/см2, в полярной же зоне – около 50 ккал/см2.

Видео: Mars was deprived of the Atmosphere Solar Radiation

В незначительном объеме солнечная радиация поглощается примесями и молекулами газов атмосферы. При этом попадающее на Землю излучение поглощается частично поверхностью планеты, частично отражается, уходя в атмосферу обратно.

Существует величина, характеризующая отношение отраженного излучения к падающему на поверхность Земли – альбедо. Выражается этот показатель в процентах. Следует отметить, что величина альбедо охватывает достаточно широкий диапазон и зависит от территории. Так, для степи и леса этот показатель составляет порядка 13%, а на свежем снежном покрове возрастает до 90%. Отмечается существенная зависимость альбедо поверхности воды от угла падения лучей. При прямой солнечной радиации и большой высоте стояния Солнца значение этого показателя - около 3-4%, при низком стоянии – практически 100%. Для рассеянного излучения альбедо составляет около 8-10%. При этом практически отсутствует зависимость от высоты солнцестояния.

Как известно, свет Солнца является источником на Земле жизни, оказывая непосредственное воздействие на человеческий организм, тепловое состояние, обменные процессы, функциональную активность систем и органов и прочее.

От высоты солнцестояния зависит и интенсивность достигающего поверхности ультрафиолетового излучения. При высоте стояния Солнца меньше 25%, УФ радиация, наиболее биологически активная, Земли не достигает.