Солнечная радиация

Солнечная радиация

Солнечная радиация состоит из электромагнитных волн раз­личной длины. В актинометрии эту длину чаще всего выражают в микрометрах (мкм), а иногда — в нанометрах (нм) (1 мкм = = 10~⁶ м, 1 нм=10~⁹ м). Распределение лучистой энергии по дли­нам волн называют спектром. Солнечный спектр делится на три части: ультрафиолетовую (Я<0,40 мкм), видимую (0,40 мкм^ <Я<0,76 мкм) и инфракрасную (^0,76 мкм). У верхней гра­ницы атмосферы на видимую часть спектра приходится 46% всей поступающей солнечной радиации, на инфракрасную 47%, на уль­трафиолетовую 7%.

Видимая часть спектра создает освещенность. При прохожде­нии через призму солнечный свет разлагается на цветные лучи, расположенные по убывающей длине волны в следующем поряд­ке: красные, оранжевые, желтые, зеленые, голубые, синие, фио­летовые. Совместное действие всех этих лучей на глаз человека воспринимается как белый цвет. Инфракрасные лучи невидимы. Они производят тепловой эффект.

Помимо лучистой энергии, от Солнца к Земле поступает также корпускулярное излучение, состоящее из электрически заряженных частиц. Это излучение поглощается в атмосфере на высотах более

100 км.

Основная часть энергии в спектре солнечного излучения за­ключена в пределах длин волн от 0,20 до 24,0 мкм. В табл. 3 показано деление спектра на отдельные участки в зависимости от длины волн и даны их характеристики.

Исследования солнечной радиации, имеющей длину волнь менее 0,29 мкм, проводятся при помощи ракет и искусственны) спутников Земли. По наземнЙм наблюдениям спектр исследован в пределах длин волн 0,29—24,0 мкм. Максимум энергии в спект ре солнечного излучения на верхней границе атмосферы прихо дится на длину волны 0,48—0,49 мкм, т. е. лежит в сине-голу бой области спектра. Спектр прямой радиации у земной поверх нести характеризуется максимумом в желто-зеленой области.

Биологическое значение основных частей спектра

Для физиологических процессов, обусловливающих жизнедея тельность растений, наибольшее значение имеет коротковолно вая радиация с длиной волны менее 4 мкм. Диапазон коротко волновой радиации подразделяют по биологическому действию на растения на ультрафиолетовую, фотосинтетически активную и ближнюю инфракрасную

Рекомендуемые материалы

водит лишь тепловое действие на растения. Ее влияние на рост и развитие растений несущественно. & высокогорных районах энергия инфракрасных лучей возрастает. Это в значительной мере компенсирует недостаточное количество тепла, получаемое здесь растениями от окружающего воздуха. Доля инфракрасной радиа­ции возрастает с уменьшением высоты Солнца. С увеличением влажности воздуха интенсивность инфракрасных лучей умень­шается в связи с сильным поглощением их водяным паром.

С областью видимой радиации почти совпадает (захватывая частично область УФ радиации) так называемая физиологиче­ская радиация (0,35—0,75 мкм), энергия которой, поглощенная пигментами листа, имеет важное регуляторяо-энергетическое зна­чение в жизни растений. В пределах этого участка спектра вы­деляется область фотосинтетически активной радиации.

Фотосинтетически активная радиация

Ультрафиолетовая радиация, достигающая   земной   поверхно^^^Р^^^относятся сти, с

ны световые кривые различных растений. Они характеризуют зависимость интенсивности ф9!госинтеза от солнечной радиа ции. При увеличении интенсивности ФАР от компенсацией ной точки до 210—280 Вт/м² продуктивность фотосинтеза воз растает. При дальнейшем увеличении ФАР и обычном содержа нии СС>2 фотосинтез не возрастает. В дневное время ФАР на верхней границе фитоценозов обычно превышает эти значения, не в посевах и насаждениях, а также в теплицах в пасмурные дни интенсивность ФАР бывает недостаточной. Особенно это проявля ется в густых, развитых посевах, что приводит к ослаблению фо тосинтеза и, следовательно, к уменьшению продуктивности по севов.

Лекция "Варианты после сталинского развития" также может быть Вам полезна.

Рядом исследователей (И. С. Шатилов и др.) получены новые данные о компенсационной точке многих сельскохозяйственны); растений. Установлено, что молодые листья зерновых культур имеют более низкие компенсационные точки, в некоторых случа­ях— на порядок ниже установленных ранее. Отмечено также из­менение компенсационной точки для отдельных частей растений в процессе их старения.

Для определения ФАР по данным о приходе прямой, рассеян­ной и суммарной радиации устанавливались переходные коэффи­циенты. Для расчета ФАР Б. И. Гуляевым, Н. А. Ефимовой, X. Г. Тоомингом предложено уравнение

2 рфар = 0,43 2 5' + 0,57 2Д

где 25' — сумма прямой радиации на горизонтальную поверх­ность; Е.О — сумма рассеянной радиации за определенный период (декаду, месяц, вегетационный период и т. п.).

Для приближенного расчета ФАР по данным суммарной ра­диации (3 переводный коэффициент С(} = (),52.

Карты прихода ФАР для Европейской части Советского Союза были впервые составлены X. А. Молдау и др. (1963 г.), карты для Советского Союза в целом — Н. А. Ефимовой (1965 г.) (рис. 6, значения ФАР здесь рассчитаны в ккал/см²). В настоящее время карты распределения прихода ФАР используются при оценке при­родных ресурсов для целей сельского хозяйства.