WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Сонячна радіація - Реферат

Сонячна радіація - Реферат


Реферат на тему:
Сонячна радіація
План
1. Типи радіації
2. Добовий та річний хід радіації
3. Розподіл сумарної сонячної радіації
Література
1. Типи радіації
Сонячна радіація це основне джерело енергії й теплоти для земної поверхні та атмосфери. Порівняно з нею радіація зірок і Місяця, а також вихід теплоти з надр Землі мізерні.
Сонячна радіація складається з електромагнітних хвиль, які поширюються зі швидкістю світла /300000 км/с/ та корпускулярної радіації з потоку заряджених протонів і електронів, швидкість яких в 10 разів менша, а енергія в 10 разів менша, ніж енергія теплової радіації. До електромагнітної радіації належать ультрафіолетове, інфрачервоне, рентгенівське випромінювання, гамма-промені, світло, радіохвилі. Радіохвилі мають довжину від міліметрів до кілометрів, рентгенівське і гамма-випромінювання - менше тисячних часток мікрометра, а температурна радіація від 0,002 до 100-120 мікрометрів. Остання становить 99% всієї сонячної енергії. В її складі 47% припадає на інфрачервоні промені /0,76-120 мк/, 46% - видиме світло /0.40-0,76 мк/, 7% - ультрафіолетові хвилі /0,002-0,4 мк/.У метеорології виділяють короткохвильову радіацію /0,І...4 мкм/ і довгохвильову /понад 4 мкм/. Сонячна радіація на 99% є короткохвильовою. Довгохвильову радіацію з довжиною хвиль від 4 до 100...120 мкм випромінюють земна поверхня і атмосфера.
Радіацію, яка надходить до земної поверхні безпосередньо від сонячного диска, називають прямою сонячною радіацією. Відстань від Землі до Сонця дуже велика, тому пряму радіацію розглядають у вигляді паралельних променів, які надходять а нескінченності. Інтенсивність прямої сонячної радіації, або інсоляція,- це кількість променистої енергії, що падає на одиницю площі. Вона вимірюється в джоулях /Дж/ за системою одиниць СІ або кіловатах /кВт/. Зовні системною одиницею інтенсивності радіації, або теплоти, є калорія, яка дорівнює 4,19 Дж ( 1 ккал на квадр. см дорівнює 41.9 МДж на квадр. метр.
Безпосередньо від Сонця приходить пряма сонячна радіація, її інтенсивність до вступу в атмосферу, тобто на верхній межі атмосфери. називають сонячною константою. Вона залежить тільки від відстані від Сонця і за рекомендацією Міжнародної комісії з радіації має стандартне значення 1,37 кВт на квадратний метр. Зміни сонячної сталої протягом багатьох років не встановлено. За 1,5 доби Сонце дає Землі стільки енергії скільки всі електростанції світу за рік. І це між іншим тільки 0,000000002 частина випромінювання Сонця. Інсоляція залежить від зміни відстані до Сонця протягом року, від кута падіння сонячних променів, обумовленого широтою. тому в дні весняного і осіннього рівнодення добова інсоляція /потік сонячної теплоти на горизонтальну площадку/ найбільша на екваторі -37,7 МДж на квадратний метр і зменшується до нуля на полюсі. Взимку за полярним колом, де Сонце не показується над горизонтом, інсоляція дорівнює нулю, а на екваторі - 36 МДж на квадратний метр. У день літнього сонцестояння для північної півкулі добова інсоляція на полюсі сягає 46 МДж на квадратний метр, водночас на екваторі - 33 МДж на квадратний метр. Влітку добова інсоляція в південній півкулі дещо більша в зв'язку з меншою відстанню до Сонця.
Проходячи крізь атмосферу, частина сонячної радіації розсіюється атмосферними газами, частина поглинається, решта досягає земної поверхні. частково відбивається, а в більшості поглинається і нагріває її. Частина розсіяної радіації виходить в міжпланетний простір, а частина йде до земної поверхні, частково відбивається, а частково поглинається нею, тому інтенсивність прямої сонячної радіації біля земної поверхні зменшується. Вона залежить від тривалості освітлення і кута падіння сонячних променів, обумовленого висотою Сонця над горизонтом, а також прозорості атмосфери. Сильно ослаблює сонячну радіацію хмарність /в середньому на 20%/.
У чистій атмосфері при високому положенні Сонця інтенсивність прямої радіації дорівнює 1,6 кал на квадратний см за хвилину, а на висоті 4-5 км у горах до 1,7 кал на квадратний см за хвилину.
Атмосферні гази /азот. кисень, озон. вуглекислий газ, водяна, пара/ і аерозолі поглинають в цілому 15 - 20% сонячної радіації. Близько 25% радіації перетворюється в розсіяну, її розсіюють постійні гази ідеальної атмосфери. Вона відрізняється від прямої тим, що йде від усього небосхилу і складається з більш короткохвильових променів /синіх і фіолетових/. З розсіяною радіацією пов'язані такі явища, як блакитний колір неба, денне освітлення /вся атмосфера стає джерелом освітлення/; сутінки після заходу і перед сходом Сонця; білі ночі влітку, коли Сонце не опускається нижче 18° за горизонт; кольорові світанки і вечірня зоря. Ослаблення радіації за рахунок поглинання і розсіювання атмосферою залежить від коефіцієнта прозорості.. Середня прозорість атмосфери 0.7 - 0,8. а якби атмосфера складалася тільки з газів, - 0,9. Коефіцієнт прозорості залежить від мутності атмосфери, від погоди, від географічної широти, висоти Сонця. Bін показує, яка частина радіації досягає земної поверхні і дорівнює відношенню прямої радіації на земній поверхні до сонячної радіації, яка потрапляє на верхню межу атмосфери.
2. Добовий та річний хід радіації
Пряма і розсіяна радіація мають добовий хід в зав'язку із зміною висоти Сонця. Інтенсивність їх зростає від сходу Сонця до полудня, а потім падає від полудня до заходу Сонця. Відхилення в добовому ході можуть бути пов'язані зі зміною прозорості атмосфери і хмарності протягом дня.
Відповідно до висоти Сонця пряма сонячна радіація змінюється протягом року. Ії мінімальна інтенсивність припадає в помірних широтах на грудень, коли висота Сонця найменша, а максимальна на весняні місяці, оскільки влітку зростає запилення, кількість водяної пари та продуктів конденсації. Інтенсивність прямої радіації дуже мало зростає від полюсів до екватора /від 1,3 до 1,5 - 1,6 кал на квадр. см за хвилину/, бо в цьому самому напрямку підвищується запилення і вміст вологи в повітрі.
З висотою пряма сонячна радіація посилюється, бо зменшується маса атмосфери, крізь яку вона проходить. На кожні 100 м висоти інтенсивність радіації збільшується на 0,02 кал на квадр. см за хвилину.
Розсіяна радіація зростає при збільшенні запилення і хмарності. Відбивання радіації сніговим покривом також збільшує її розсіювання атмосферними газами.
Loading...

 
 

Цікаве