Поглощение, рассеяние и ослабление радиации в атмосфере

Поглощение, рассеяние и ослабление

Радиации в атмосфере и изменение

Ее спектрального состава

При прохождении через атмосферу солнечная радиация ослаб­ляется вследствие поглощения и рассеяния -атмосферными газами и аэрозолем. При этом изменяется также и ее спектральный со став.

До поверхности Земли не доходит ультрафиолетовая радиация с  длиной волны менее 0,29 мкм. Она полностью поглощается в вы- _на волны почти в 1,9 раза меньше, чем у красных, рассеиваются гпких слоях атмосферы В видимой части спектра сильно ослаб- ^ раз сильнее. Однако хотя длина волны фиолетовых лучей пяются (в основном за счет рассеяния) лучи с наиболее короткой _К0р0че длины синих и голубых, т. е. они рассеиваются сильнее, Линой волны-синие и фиолетовые и в меньшей степени лучи _все же в рассеянном солнечном свете преобладают не фиолето-с большой длиной волны-оранжевые и красные. Инфракрасная _вые, а голубые и синие лучи так как их первоначальная энергия иягтк гпектоа также имеет ряд участков пониженной энергии, /_до рассеяния) значительно больше, чем фиолетовых. Этим объ-связанных с поглощением ее водяным паром и углекислым газом, _ясняется голубой цвет безоблачного неба при наблюдении с зем-Чем больше в атмосфере содержится водяного .пара, тем меньше _Н0й поверхности.

павных условиях прямой радиации доходит до зем- Рассеянием солнечной радиации объясняется и явление суме-г * ^г После захода Солнца верхние слои атмосферы, еще освещен-высоте Солнца путь луча в атмосфере неоди- _ные солнечными лучами, рассеивают их, и часть рассеянной ра-меньше высота его над горизонтом, тем больший путь _диации доходит до земной поверхности, обусловливая сумеречную я ятмп/сьГпе проходит солнечный луч. За единицу принимается освещенность. Продолжительность сумерек зависит от широты масса т проходимая лучами при положении Солнца в зените _места и времени года. На экваторе продолжительность сумерек КпгТя Солнце находится у горизонта, луч проходит в атмосфере составляет 20-25 мин. С увеличением широты она возрастает, пхт пс^чти в 35 раз больший, чем при падении лучей под углом _и севернее 60° с.ш. сумерки в середине лета длятся всю ночь 40° "к поверхности Земли (табл. 5). Чем больший путь в атмосфе- («белые ночи»).

пппупяят солнечные лучи   тем сильнее их поглощение и рас-      Рассеяние радиации аэрозолем, размер частиц которого боль-"._„.,  *„„.,„* „о^нартга  их интенсивность  и спектраль _ше длины световой волны, меньше зависит от этой длины. Части­цы, радиус которых больше 10~³ мм   (капли тумана и облаков), одинаково рассеивают все волны видимой части спектра. Поэтому туман и облака имеют белый цвет.

Рекомендуем посмотреть лекцию "23. Импульсная коррекция дискретных автоматических систем".

Чем длиннее путь солнечных лучей в атмосфере, т. е. чем мень­ше высота  Солнца,  тем . сильнее   рассеиваются   короткие   волны О       (фиолетовые, синие, голубые лучи) и тем больше становится доля ~35 прошедших длинных  волн   (красные,  оранжевые лучи). 

Солнца около 5 ) почти отсутствует ультрафиолетовая радиаци, _{п опре}делении астрономической длины дня не учитывается а энергия инфракрасной радиации более чем в 2 раза превышав _ер^_ий переходный период от захода Солнца до наступления энергию видимой части спектра. Максимум энергии при этом п< » /_{ой тем}ноты (вечерние сумерки) и утренний переходный пери-реходит из сине-голубой области в красную. _{от окончан}ия темноты до восхода Солнца (утренние сумер-

Чем больше частичек, рассеивающих и поглощающих рад_и? "„ __ _рассвет). Во время сумерек освещенность меняется от 650— цию, встречается на пути луча, тем менее прозрачна атмосфер, _{50 д}^ /_в зависимости от облачности) до 1,0—0 1 лк

Прозрачность атмосферы характеризуют коэффициентом про; _{Ддя астени}й приход рассеянной радиации'в некоторую часть рачности Р, который показывает, какая часть солнечной радиацщ ,_{мерек е}ще имеет физиологическое значение. Поэтому целесооб-пришедшей к верхней границе атмосферы, доходит в виде прямо •> ^ _учитывать физиологически значимую для растений длину радиации до земной поверхности при отвесном падении луче| ^_{ня тем} более, что в северных районах продолжительность суме-Обычно коэффициент прозрачности колеблется в пределах О.ЬО, _рек'_летом может достигать нескольких часов. В табл 7 приведе-0,85. Для волн различной длины Р различен. Так, при длине во,- ^ _{данные 0} физиологической длине дня на 15-е число каждого ны 0,30 мкм Р = 0,36, при длине 0,70 мкм Р=0,97. месяца для различных широт.

Таким образом, ослабление прямой солнечной радиации вь звано действием двух факторов: длины пути солнечного луча в ат мосфере, характеризуемой массой т, и концентрации ослабляв щих частиц на пути луча, определяющей прозрачность атмосферь

В среднем принимают, что за счет поглощения солнечной р<. диации    ее   ослабление    в    безоблачной    атмосфере   составляе 20—25%, а примерно 75—80% солнечной радиации, поступивше на верхнюю границу атмосферы, доходит до земной поверхност] При сплошной плотной облачности нижнего яруса до земной пг верхности доходит только    рассеянная    радиация    в    количеств I 5—15%    от    возможной    суммарной    радиации, доходящей пр безоблачном небе.