Продолжительность дня и ее изменчивость
Продолжительность дня и ее изменчивость
Суточная продолжительность освещения земной поверхносч Солнцем определяется вращением Земли вокруг своей оси, накл vii ном этой оси к плоскости земной орбиты, широтой места и скл viii нением Солнца. Вращение Земли обусловливает смену дня и ноч; 1Х остальные факторы вызывают изменение длины дня и ночи в т чение года.
Продолжительность светлой части суток (астрономическ; длина дня) изменяется в зависимости от времени года и геогр фической широты. На экваторе продолжительность дня в течеш всего года равна 12 ч±30 мин. При продвижении от эквато[ к полюсам после весеннего равноденствия (21 марта)'длина # Ритм солнечной радиации (чередование светлой и темной ча-увеличивается к северу и уменьшается к югу. После осеннего растеи суток) является наиболее устойчивым и повторяющимся из ноденствия (23 сентября) распределение продолжительности дагода в год фактором внешней среды. В результате многолетних обратное. В северном полушарии на 22 июня приходится самьисследований физиологами установлена зависимость перехода длинный день, продолжительность которого севернее полярнорастений к генеративному развитию от определенного соотноше-круга 24 ч. По мере продвижения от полярного круга к полю'ния длины дня и ночи, которая ускоряет или задерживает зацве-все большее число суток длится непрерывный день летом и непртание растений.
рывная ночь зимой. В средних же широтах, например в Моск( Установлен ряд групп растений по их реакции на соотношение продолжительность дня в течение года меняется от 7 до 17,о алины дня и ночи (фотопериодическая реакция) •
Солнечная радиация
Земля не только поглощает радиацию, но и сама излучает длинно гда высота Солнца мала, волновую радиацию в окружающую атмосферу. Атмосфера, По^ои продвижении от полюсов глощая некоторую часть солнечной радиации и большую час? 1 экватору приход прямой ра-излучения земной поверхности, сама тоже излучает длинноволно ации в любое время года вую радиацию. Большая часть этого излучения атмосферы На возрастает, так как при этом правлена к земной поверхности. Она называется встречным изл) увеличивается полуденная вы-чением атмосферы. ^ота Солнца.
Разность между приходящими к деятельному слою Земл Годовой ход прямой радиа-и уходящими от него потоками лучистой энергии называют радий иии наиболее резко выражен ционным балансом деятельного слоя. на полюсах, так как зимой
Радиационный баланс состоит из коротковолновой и длинно солнечная радиация здесь во-волновой радиации. Он включает в себя следующие элементы обще отсутствует, а летом ее называемые составляющими радиационного баланса: прямая ра приход достигает 900 Вт/м2. диация 5'; рассеянная радиация О; отраженная радиация Як (ко В средних широтах максимум ротковолновая); излучение земной поверхности Е3; встречное из прямой радиации иногда на-лучение атмосферы Еа. блюдается не летом, а весной,
Рассмотрим составляющие радиационного баланса. так как в летние месяцы
Рекомендуемые материалы
вследствие увеличения содер-
22ч
Рис. 7. Суточный ход прямой радиации в Павловске.
/ — на поверхность, перпендикулярную лучам; ! — на горизонтальную поверхность.
2.5.1. Прямая солнечная радиация
жания водяного пара и пыли уменьшается прозрачность атмосферы. Минимум приходится на период, близкий к дню зимнего солн-
Энергетическая освещенность прямой радиации зависит от вы цестояния (декабрь). На экваторе наблюдаются два максимума, соты Солнца и прозрачности атмосферы и возрастает с увеличе равные примерно 920 Вт/м2 в дни весеннего и осеннего равноден-нием высоты места над уровнем моря. В основных земледельче ствия, и два минимума (около 550 Вт/м2) в дни летнего и зимне-ских районах СССР летом полуденные значения энергетичесшго солнцестояния, освещенности прямой радиации находятся в пределах 700-
900 Вт/м2. На высоте 1 км увеличение составляет 70—140 Вт/м2 2.5.2. Рассеянная радиация На высоте 4—5 км энергетическая освещенность прямой радиа
ции превышает 1180 Вт/м2. Облака нижнего яруса обычно пол Максимум рассеянной радиации обычно значительно меньше, ностью или почти не пропускают прямую радиацию. чем максимум прямой, но может достигать 150—250 Вт/м2. Чем
Вместе с этой лекцией читают "3.7 Моделирование системы".
Длины волн солнечной радиации, достигающей земной поверх больше высота Солнца и больше загрязненность атмосферы, тем ности, лежат в интервале 0,29—4,0 мкм. Примерно половина е( больше поток рассеянной радиации. Облака, не закрывающие энергии приходится на фотосинтетически активную радиацию Солнца, увеличивают приход рассеянной радиации по сравнению В области ФАР ослабление радиации с уменьшением высотьс ясным небом. Зависимость прихода рассеянной радиации от Солнца происходит быстрее, чем в области инфракрасной радиа облачности сложная. Она определяется видом и количеством об-ции. Приход прямой солнечной радиации, как уже указывалось лаков, их аертикальной мощностью и оптическими свойствами, зависит от высоты Солнца над горизонтом, меняющейся как в те Рассеянная радиация облачного неба может колебаться более чение суток, так и в течение года. Это обусловливает суточные чем в 10 раз. Энергетическая освещенность рассеянной радиации и годовой ход прямой радиации. ' ПРИ безоблачном небе в полуденные часы обычно находится в пре-
Изменение прямой радиации в течение безоблачного дня (су делах 70—175 Вт/м2, а при низких плотных сплошных облаках — точный ход) выражено одновершинной кривой с максимумов в пределах 35—40 Вт/м2.
в истинный солнечный полдень. Летом над сушей максимум мо Снежный покров, отражающий до 70—90% прямой радиации, жет наступить до полудня, так как к полудню увеличивается за Увеличивает рассеянную радиацию, которая затем рассеивается пыленность атмосферы. в атмосфере. С увеличением высоты места над уровнем моря рас-
На рис. 7 показан суточный ход прямой радиации, поступаю сеянная радиация при ясном небе уменьшается.
щей в ясный день на перпендикулярную лучам и на горизонталь Суточный и годовой ход рассеянной радиации при ясном небе ную поверхность в Павловске (Ленинградская область). Разност* в °бщем соответствует ходу прямой радиации. Однако утром рас-в приходе радиации на эти поверхности особенно велика зимой сеянная радиация появляется еще до восхода Солнца, а вечером
она еще поступает в период сумерек, т. е. после захода. В годс вом ходе максимум рассеянной радиации наблюдается летом.