Radioaktiviteti i diellit. Rrezatimi diellor ose rrezatimi jonizues nga dielli

për shembull +79131234567

tekst fb2 ePub html

çfarë është ajo

Fletët e mashtrimit në telefon janë një gjë e domosdoshme kur kaloni provimet, përgatiteni punon kontrolli etj. Falë shërbimit tonë, ju keni mundësinë të shkarkoni në telefonin tuaj fletë mashtrimi mbi meteorologjinë dhe klimatologjinë. Të gjitha fletët e mashtrimit paraqiten në formatet e njohura fb2, txt, ePub, html, dhe ekziston gjithashtu një version java i fletëve të mashtrimit në formën e një aplikacioni të përshtatshëm për një telefon celular, i cili mund të shkarkohet me një tarifë nominale. Mjafton të shkarkoni fletë mashtrimi për meteorologjinë dhe klimatologjinë - dhe nuk do të keni frikë nga asnjë provim!

Komuniteti

Nuk e gjetët atë që po kërkonit?

Nëse keni nevojë për një përzgjedhje individuale ose punoni me një porosi - përdorni atë.

Pyetja e radhës "

Lënda e meteorologjisë dhe detyrat e saj kryesore.

Meteorologjia (nga greqishtja meteora - fenomene atmosferike dhe logos - fjalë, doktrinë), shkenca e atmosferës së tokës

Rrezatim diellor. Shpërndarja e rrezatimit diellor në sipërfaqen e Tokës.

Rrezatimi elektromagnetik është një formë e ndryshme e materies nga materia. Një rast i veçantë i rrezatimit është drita e dukshme; por rrezatimi përfshin edhe rrezet gama, rrezet X, rrezet ultraviolet dhe infra të kuqe që nuk perceptohen nga syri.

Rrezatimi përhapet në të gjitha drejtimet nga burimi-emetuesi i tij në formën e valëve elektromagnetike me shpejtësinë e dritës në vakum. Si çdo valë tjetër, valët elektromagnetike karakterizohen nga gjatësia e valës dhe frekuenca e tyre. Të gjithë trupat me temperaturë më të lartë zero absolute lëshojnë rrezatim. Planeti ynë merr rrezatim nga Dielli; Sipërfaqja e tokës dhe atmosfera, në të njëjtën kohë, lëshojnë vetë rrezatim termik, por në vargje të tjera të gjatësisë valore. Nëse marrim parasysh kushtet e temperaturës në Tokë për periudha të gjata kohore, atëherë mund të pranojmë hipotezën se Toka është në ekuilibër termik: ardhja e nxehtësisë nga Dielli balancohet nga humbja e saj në hapësirën e jashtme.

Përbërja spektrale rrezatim diellor

Në spektrin e rrezatimit diellor, intervali i gjatësisë së valës midis 0.1 dhe 4 mikron përbën 99% të të gjithë energjisë së rrezatimit diellor. Mbetet vetëm 1% për rrezatim me gjatësi vale më të shkurtra dhe më të gjata, deri në rrezet X dhe valët e radios.

Drita e dukshme zë një gamë të ngushtë gjatësi vale. Megjithatë, ky interval përmban gjysmën e të gjithë energjisë rrezatuese diellore. Rrezatimi infra i kuq përbën 44%, dhe ultravjollcë - 9% të të gjithë energjisë rrezatuese.

Shpërndarja e energjisë në spektrin e rrezatimit diellor përpara se të hyjë në atmosferë është tashmë e njohur falë matjeve nga satelitët. Është mjaft afër shpërndarjes së energjisë së fituar teorikisht në spektrin e trupit të zi në një temperaturë prej rreth 6000 K.

Disa substanca në një gjendje të veçantë lëshojnë rrezatim në sasi më të mëdha dhe në një gamë të ndryshme gjatësi vale,

se sa përcaktohet nga temperatura e tyre. Është e mundur, për shembull, emetimi i dritës së dukshme në të temperaturat e ulëta, në

të cilat substanca zakonisht nuk shkëlqen. Ky rrezatim, i cili nuk u bindet ligjeve të rrezatimit termik, quhet luminescent.

Ndriçimi mund të ndodhë nëse një substancë ka thithur më parë një sasi të caktuar energjie dhe ka hyrë në të ashtuquajturën gjendje të ngacmuar, e cila është më e pasur në energji sesa gjendja energjetike në temperaturën e substancës. Me kalimin e kundërt të materies - nga një gjendje e ngacmuar në një gjendje normale - dhe luminescenca ndodh. Lumineshenca shpjegon aurorat dhe shkëlqimin e qiellit të natës.

Energjia rrezatuese e Diellit është praktikisht burimi i vetëm i nxehtësisë për sipërfaqen e Tokës dhe atmosferën e saj. Fluksi i nxehtësisë nga thellësitë e Tokës në sipërfaqe është 5000 herë më pak se nxehtësia e marrë nga Dielli.

Një pjesë e rrezatimit diellor është drita e dukshme. Kështu, Dielli është një burim jo vetëm nxehtësie për Tokën, por edhe dritë, e cila është e rëndësishme për jetën në planetin tonë.

Energjia rrezatuese e Diellit shndërrohet në nxehtësi pjesërisht në vetë atmosferën, por kryesisht në sipërfaqen e tokës, ku shkon për ngrohjen e shtresave të sipërme të tokës dhe ujit, dhe prej tyre dhe ajrit. Sipërfaqja e nxehtë e tokës dhe atmosfera e nxehtë, nga ana tjetër, lëshojnë rrezatim të padukshëm infra të kuqe. Duke i dhënë rrezatim hapësirës botërore, sipërfaqja dhe atmosfera e tokës ftohet.

Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor

Rrezatimi që vjen në sipërfaqen e tokës drejtpërdrejt nga disku i diellit quhet rrezatim i drejtpërdrejtë diellor. Rrezatimi diellor përhapet nga Dielli në të gjitha drejtimet. Por distanca nga Toka në Diell është aq e madhe sa rrezatimi i drejtpërdrejtë bie në çdo sipërfaqe të Tokës në formën e një rrezeje rrezesh paralele që burojnë nga pafundësia, si të thuash. Është e lehtë të kuptohet se sasia maksimale e mundshme e rrezatimit në këto kushte merret nga një njësi e sipërfaqes e vendosur pingul me rrezet e diellit.

Konstante diellore

Masa sasiore e rrezatimit diellor që arrin në një sipërfaqe të caktuar është rrezatimi, ose dendësia e fluksit të rrezatimit, d.m.th. sasia e energjisë rrezatuese që ka rënë në një njësi të sipërfaqes për njësi të kohës. Rrezatimi matet në W / m2. Siç e dini, Toka rrotullohet rreth Diellit përgjatë një elipsi pak të shtrirë, në një nga fokuset e së cilës është Dielli. Në fillim të janarit, Toka është më afër Diellit (147-106 km), në fillim të korrikut - më e largëta prej tij (152-106 km). Ndriçimi i energjisë ndryshon në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës,

I pashpërndarë dhe i paabsorbuar në atmosferë, rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor arrin në sipërfaqen e tokës. Një pjesë e vogël e tij reflektohet prej saj, dhe pjesa më e madhe e rrezatimit absorbohet nga sipërfaqja e tokës, si rezultat i së cilës sipërfaqja e tokës nxehet. Një pjesë e rrezatimit të shpërndarë gjithashtu arrin në sipërfaqen e tokës, pjesërisht reflektohet prej saj dhe pjesërisht absorbohet prej saj. Një pjesë tjetër e rrezatimit të shpërndarë shkon lart në hapësirën ndërplanetare.

Si rezultat i përthithjes dhe shpërndarjes së rrezatimit në atmosferë, rrezatimi i drejtpërdrejtë që ka arritur në sipërfaqen e tokës ndryshon nga ai që ka ardhur në kufirin e atmosferës. Madhësia e fluksit të rrezatimit diellor zvogëlohet, dhe përbërja e tij spektrale ndryshon, pasi rrezet me gjatësi vale të ndryshme thithen dhe shpërndahen në atmosferë në mënyra të ndryshme

Në kufirin e sipërm të atmosferës, rrezatimi diellor vjen në formën e rrezatimit të drejtpërdrejtë. Rreth 30% e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor që bie në Tokë reflektohet përsëri në hapësirë. 70% e mbetur lëshohet në atmosferë.

Rreth 26% e energjisë së fluksit total të rrezatimit diellor shndërrohet në rrezatim të shpërndarë në atmosferë. Rreth

2/3 e rrezatimit të shpërndarë më pas vjen në sipërfaqen e tokës.

Por ky tashmë do të jetë një lloj i veçantë rrezatimi, dukshëm i ndryshëm nga rrezatimi i drejtpërdrejtë. Së pari, vjen rrezatimi i shpërndarë

në sipërfaqen e tokës jo nga disku diellor, por nga e gjithë kupa qiellore.

Së dyti, rrezatimi i shpërndarë ndryshon nga vija e drejtë në përbërjen spektrale, pasi rrezet me gjatësi vale të ndryshme shpërndahen në shkallë të ndryshme.

Ligjet e shpërndarjes rezultojnë të jenë dukshëm të ndryshme në varësi të raportit të gjatësisë së valës së rrezatimit diellor dhe madhësisë së grimcave shpërndarëse.

Ozoni është një absorbues i fortë i rrezatimit diellor. Thith rrezatimin diellor ultravjollcë dhe të dukshëm. Pavarësisht se përmbajtja e tij në ajër është shumë e vogël, ajo thith rrezatimin ultravjollcë aq fort në pjesën e sipërme të atmosferës, saqë valët më të shkurtra se 0,29 mikron nuk vërehen në spektrin diellor pranë sipërfaqes së tokës.

Dioksidi i karbonit (dioksidi i karbonit) thith fuqishëm rrezatimin në rajonin infra të kuqe të spektrit, por përmbajtja e tij në atmosferë është ende e vogël, prandaj, thithja e tij e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor është përgjithësisht e ulët.

Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor në rrugën e tij nëpër atmosferë zbutet jo vetëm nga thithja, por edhe nga shpërndarja, dhe zbutet më shumë. Shpërndarja është thelbësore fenomen fizik ndërveprimi i dritës me lëndën. Mund të ndodhë në të gjitha gjatësitë valore të spektrit elektromagnetik, në varësi të raportit të madhësisë së grimcave shpërndarëse me gjatësinë e valës së rrezatimit rënës. Gjatë shpërndarjes, një grimcë e vendosur në rrugën e përhapjes së një vale elektromagnetike vazhdimisht "nxjerrë" energji nga vala rënëse dhe e rirrezaton atë në të gjitha drejtimet. Kështu, grimca mund të konsiderohet si një burim pikësor i energjisë së shpërndarë. Drita e diellit që vjen nga disku i Diellit, duke kaluar nëpër atmosferë, ndryshon ngjyrën e saj për shkak të shpërndarjes. Shpërndarja e rrezatimit diellor në atmosferë ka një rëndësi të madhe praktike, pasi krijon dritë të shpërndarë gjatë ditës. Në mungesë të një atmosfere në Tokë, do të kishte

drita vetëm aty ku do të binte rrezet e diellit direkte ose rrezet e diellit të reflektuara nga sipërfaqja e tokës dhe objektet në të. Për shkak të dritës së shpërndarë, e gjithë atmosfera gjatë ditës shërben si burim ndriçimi: gjatë ditës është gjithashtu dritë aty ku rrezet e diellit nuk bien drejtpërdrejt, madje edhe kur

dielli është i fshehur nga retë.

Ngjyra blu e qiellit është ngjyra e vetë ajrit, për shkak të shpërndarjes së dritës së diellit në të.

Faktori i turbullirës

I gjithë zbutja e rrezatimit nga thithja dhe shpërndarja mund të ndahet në dy pjesë: zbutja nga gazet konstante (atmosfera ideale) dhe dobësimi nga avujt e ujit dhe papastërtitë e aerosolit. Në verë, pluhuri rritet, dhe përmbajtja e avullit të ujit në atmosferë rritet gjithashtu, gjë që pakëson disi rrezatimin.

Rrezatimi total

I gjithë rrezatimi diellor që vjen në sipërfaqen e tokës - i drejtpërdrejtë dhe i shpërndarë - quhet rrezatim total

Retë zvogëlojnë rrezatimin total. Prandaj, në verë, mbërritja e rrezatimit total në orët para mesditës është mesatarisht më e madhe se pasdite. Për të njëjtën arsye, ai është më i lartë në gjysmën e parë të vitit sesa në të dytin.

Reflektimi i rrezatimit diellor. rrezatimi i absorbuar. albedo e tokës

Duke rënë në sipërfaqen e tokës, rrezatimi total absorbohet kryesisht në shtresën e sipërme të hollë të tokës ose në një shtresë më të trashë uji dhe shndërrohet në nxehtësi dhe reflektohet pjesërisht. Madhësia e reflektimit të rrezatimit diellor nga sipërfaqja e tokës varet nga natyra e kësaj sipërfaqeje. Raporti i sasisë së rrezatimit të reflektuar me sasinë totale të rrezatimit që bie në një sipërfaqe të caktuar quhet albedo e sipërfaqes. Ky raport shprehet në përqindje.

Rrezatimi nga sipërfaqja e tokës

Vetë shtresat e sipërme të tokës dhe ujit, mbulesa e borës dhe bimësia lëshojnë rrezatim me valë të gjata; kjo rrezatimi tokësor më shpesh i referuar si rrezatimi i brendshëm i sipërfaqes së tokës.

Bilanci i rrezatimit të sipërfaqes së tokës

Dallimi midis rrezatimit të përthithur dhe rrezatimit efektiv quhet bilanci i rrezatimit të sipërfaqes së tokës.

në orët e natës, kur nuk ka rrezatim total, bilanci negativ i rrezatimit është i barabartë me rrezatimin efektiv.

Rrezatimi efektiv

Rrezatimi kundër është gjithmonë pak më i vogël se ai tokësor. Prandaj, sipërfaqja e tokës humbet nxehtësinë për shkak të diferencës pozitive midis rrezatimit të saj dhe kundërpërhapjes. Dallimi midis rrezatimit të brendshëm të sipërfaqes së tokës dhe rrezatimit që vjen nga atmosfera quhet rrezatim efektiv.Rrezatimi efektiv është një humbje neto e energjisë rrezatuese, dhe si rrjedhojë e nxehtësisë nga sipërfaqja e tokës gjatë natës.

Rrezatimi efektiv, natyrisht, ekziston edhe gjatë orëve të ditës. Por gjatë ditës, ai bllokohet ose kompensohet pjesërisht nga rrezatimi diellor i zhytur. Prandaj, sipërfaqja e tokës është më e ngrohtë gjatë ditës se natës, por rrezatimi efektiv është gjithashtu më i madh gjatë ditës.

Shpërndarja gjeografike e rrezatimit total

Shpërndarja e sasive vjetore dhe mujore të rrezatimit total diellor në të gjithë globin është zonale: izolinat (d.m.th., linjat me vlera të barabarta) të fluksit të rrezatimit në harta nuk përkojnë me rrathët gjerësorë. Këto devijime shpjegohen me faktin se transparenca e atmosferës dhe vrenjtja ndikojnë në shpërndarjen e rrezatimit në të gjithë globin.

Sasitë vjetore të rrezatimit total janë veçanërisht të larta në shkretëtirat subtropikale me re të ulëta. Por mbi zonat pyjore ekuatoriale me retë e tyre të mëdha, ato zvogëlohen. Në gjerësi më të larta në të dy hemisferat sasive vjetore rrezatimi total zvogëlohet. Por më pas ata rriten përsëri - pak në hemisferën veriore, por shumë dukshëm mbi Antarktidën me re dhe dëborë. Mbi oqeane, sasia e rrezatimit është më e ulët se mbi tokë.

Bilanci i rrezatimit të sipërfaqes së tokës për vitin është pozitiv kudo në Tokë, me përjashtim të pllajave të akullit të Grenlandës dhe Antarktidës. Kjo do të thotë që prurja vjetore e rrezatimit të absorbuar është më e madhe se rrezatimi efektiv për të njëjtën kohë. Por kjo nuk do të thotë aspak se sipërfaqja e tokës po ngrohet nga viti në vit. Teprica e rrezatimit të absorbuar mbi rrezatimin balancohet nga transferimi i nxehtësisë nga sipërfaqja e tokës në ajër me anë të përcjelljes termike dhe gjatë transformimeve fazore të ujit (gjatë avullimit nga sipërfaqja e tokës dhe kondensimit pasues në atmosferë).

Rrjedhimisht, për sipërfaqen e tokës nuk ka ekuilibër rrezatimi në marrjen dhe lëshimin e rrezatimit, por ka një ekuilibër termik: rrjedha e nxehtësisë në sipërfaqen e tokës nga të dyja mënyrat rrezatimi dhe jo-rrezatimi është e barabartë me kthimin e saj nga e njëjta. metodat.

Bilanci i rrezatimit në oqeane është më i madh se në tokë në të njëjtat gjerësi gjeografike. Kjo për faktin se rrezatimi në oqeane thithet nga një shtresë më e madhe sesa në tokë, dhe rrezatimi efektiv nuk është aq i madh për shkak të temperaturës më të ulët të sipërfaqes së detit se sipërfaqja e tokës. Devijime të konsiderueshme nga shpërndarja zonale vërehen në shkretëtira, ku ekuilibri është më i ulët për shkak të rrezatimit të madh efektiv në ajrin e thatë dhe pak të vrenjtur. Bilanci është ulur gjithashtu, por në një masë më të vogël në zonat me klima musonore, ku në stinën e ngrohtë rritet vranësira dhe zvogëlohet rrezatimi i absorbuar në krahasim me rajonet e tjera në të njëjtën gjerësi gjeografike.

Shpërndarja gjeografike e bilancit të rrezatimit

Siç dihet, bilanci i rrezatimit është diferenca midis rrezatimit total dhe rrezatimit efektiv. Rrezatimi efektiv i sipërfaqes së tokës shpërndahet në të gjithë globin në mënyrë më të barabartë se rrezatimi total. Fakti është se me një rritje të temperaturës së sipërfaqes së tokës, domethënë me kalimin në gjerësi më të ulëta, rrezatimi i brendshëm i sipërfaqes së tokës rritet; megjithatë, në të njëjtën kohë rritet edhe kundërrrezatimi i atmosferës për shkak të përmbajtjes më të lartë të lagështirës së ajrit dhe temperaturës më të lartë të tij. Prandaj, ndryshimet në rrezatimin efektiv me gjerësinë gjeografike nuk janë shumë të mëdha.

Me diell rrezatimi. Shpërndarja diellore rrezatimi në sipërfaqe Të tokës.
Në spektrin diellore rrezatimi në intervali i gjatësisë valore midis 0.1 dhe 4 mikron përbën 99% të të gjithë energjisë me diell rrezatimi.

Rrezatimi bilanci i nxehtësisë për sipërfaqe Të tokës: Me diell rrezatimi vjen tek sipërfaqe Të tokës jo
Është një faktor i rëndësishëm meteorologjik sepse madhësia e saj varet në një masë të madhe shpërndarja nga t në shtresat e tokës dhe të ajrit ngjitur.

Faktorët kryesorë të klimës. Me diell rrezatimi dhe qarkullimi i përgjithshëm. Gjerësia gjeografike.
dhe norma vjetore rrezatimi, temperatura, reshjet dhe sasitë e tjera, ndryshueshmëria e tyre në çdo pikë Të tokës, mesatar shpërndarja në tokë sipërfaqe
Me diell rrezatimi. Shpërndarja diellore rrezatimi në sipërfaqe Të tokës.
Era shkakton valë uji sipërfaqeve, shumë rryma oqeanike, rrjedhje akulli; është një faktor i rëndësishëm në erozionin dhe formimin e relievit.

Me diell rrezatimi rrezatimi Diejtë.
Me diell rrezatimi. Shpërndarja diellore rrezatimi në sipërfaqe Të tokës.

Me diell rrezatimi: është elektromagnetike dhe korpuskulare rrezatimi Diejtë.
Me diell rrezatimi. Shpërndarja diellore rrezatimi në sipërfaqe Të tokës.

Me diell rrezatimi: është elektromagnetike dhe korpuskulare rrezatimi Diejtë.
Me diell rrezatimi. Shpërndarja diellore rrezatimi në sipërfaqe Të tokës.

Rrjedha e ajrit në atmosferë shkakton pabarabartë shpërndarja me diell ngrohtësi në sipërfaqe
Lagështia absolute e ajrit shfaqet; zogjtë fluturojnë poshtë tokë sepse
Faktorët kryesorë klimatikë do të jenë: * me diell rrezatimi*qarkullimi...

U gjetën faqe të ngjashme: 10

Prezantimi

Koncepti i rrezatimit diellor

1 Llojet e rrezatimit diellor

2 Metodat për matjen e rrezatimit

Intensiteti i rrezatimit diellor dhe shpërndarja e tij

Ndryshimi i rrezatimit diellor

1 Thithja e rrezatimit diellor në atmosferë

3.2 Shpërndarja e rrezatimit diellor në atmosferë

3 Dukuritë që lidhen me shpërndarjen e rrezatimit

Rrezatimi diellor pranë sipërfaqes së tokës

1 Ndikimi i rrezatimit diellor në bimë dhe bota e kafshëve

2 Përdorimi njerëzor i rrezatimit diellor

Ndryshimet sezonale në rrezatimin diellor

konkluzioni

Prezantimi

Për diellin dhe energjinë e tij janë shkruar qindra libra. Fizikantë dhe kimistë, astronomë dhe astrofizikantë, gjeografë dhe gjeologë, biologë dhe inxhinierë shkruajnë për të. Dhe kjo nuk është për t'u habitur, sepse Dielli është burimi kryesor i energjisë në planetin tonë, duke vënë në lëvizje të gjithë mekanizmin e proceseve meteorologjike dhe klimatike.

Energjia e Diellit, e cila lëshohet kryesisht në formën e energjisë rrezatuese, është aq e madhe sa është e vështirë edhe të imagjinohet. Mjafton të thuhet se vetëm një pjesë e dy miliarda e kësaj energjie vjen në Tokë, por është rreth 2.5 × 1018 kalori / min. Në krahasim me këtë, të gjitha burimet e tjera të energjisë, si të jashtme (rrezatimi nga hëna, yjet, rrezet kozmike) dhe të brendshme (nxehtësia e brendshme e Tokës, rrezatimi radioaktiv, rezervat qymyr, vaj etj.) janë të papërfillshme.

Dielli - ylli më i afërt me ne, i cili është një top i madh i ndritshëm gazi, diametri i të cilit është rreth 109 herë diametri i Tokës, dhe vëllimi i tij është rreth 1 milion 300 mijë herë më i madh se vëllimi i Tokës. Dendësia mesatare e Diellit është rreth 0,25 herë më e madhe se ajo e planetit tonë.

Temperatura në sipërfaqen e Diellit është rreth 6000 O K. Në një temperaturë kaq të lartë, hekuri dhe metalet e tjera jo vetëm që shkrihen, por kthehen në gazra të nxehtë. Prandaj, nuk ka substanca të ngurta dhe as të lëngshme në Diell: ka vetëm gaz të nxehtë. Dielli - është një sferë e madhe gazi inkandeshente, prandaj, është e nevojshme të flitet për madhësinë e saj me kusht, duke nënkuptuar prej tyre dimensionet e diskut diellor të dukshëm nga Toka.

Pjesa e brendshme e diellit nuk është e dukshme. Është një lloj kaldaja atomike me përmasa gjigante, ku temperatura arrin 15 miliardë gradë. Kjo temperaturë e lartë brenda Diellit ka ekzistuar për disa miliarda vjet dhe do të vazhdojë të ekzistojë për të njëjtën gjë. Çfarë po ndodh brenda diellit? Pse nuk shuhet ky zjarr gjigant? Astronomët dhe fizikantët e kanë menduar për një kohë të gjatë pyetjen: si mbahet, për miliarda vjet, një temperaturë shumë e lartë brenda Diellit? Shumica e shkencëtarëve besojnë se brenda diellit element kimik hidrogjeni kthehet në një element tjetër kimik, helium. Grimcat e hidrogjenit bashkohen në grimca më të rënda, me këtë kombinim, energjia lirohet në formën e dritës dhe nxehtësisë, e cila shpërndahet nga Dielli në hapësirën e jashtme dhe vjen në Tokë për t'i dhënë jetë të gjitha gjallesave.

Objektivi: të studiohet efekti i rrezatimit diellor në zarfi gjeografik Toka.

Detyrat :) zbuloni se çfarë është rrezatimi diellor;

b) të përshkruajë llojet e rrezatimit;

c) të studiojë sesi rrezatimi diellor ndikon në florën dhe faunën;

d) jep shembuj të përdorimit të energjisë diellore;

e) të analizojë ndryshimin sezonal të rrezatimit diellor në sipërfaqen e tokës.

1. Koncepti i rrezatimit diellor

Energjia e emetuar nga dielli quhet rrezatim diellor. Kur hyn në Tokë, shumica e rrezatimit diellor shndërrohet në nxehtësi.

Rrezatimi diellor është praktikisht i vetmi burim energjie për Tokën dhe atmosferën. Krahasuar me energjinë diellore, vlera e burimeve të tjera të energjisë për Tokën është e papërfillshme. Për shembull, temperatura e Tokës, mesatarisht, rritet me thellësinë (afërsisht 1 O C për çdo 35 m). Për shkak të kësaj, sipërfaqja e Tokës merr pak nxehtësi nga brendësia. Është vlerësuar se mesatarisht 1cm 2sipërfaqja e tokës merr nga pjesët e brendshme të tokës rreth 220 J në vit. Kjo sasi është 5000 herë më pak se nxehtësia e marrë nga Dielli. Toka merr një sasi të caktuar nxehtësie nga yjet dhe planetët, por është gjithashtu shumë herë (afërsisht 30 milionë) më pak se nxehtësia që vjen nga Dielli.

Sasia e energjisë së dërguar nga Dielli në Tokë është e madhe. Kështu, fuqia e fluksit të rrezatimit diellor hyn në një zonë prej 10 km 2,është pa re në verë (duke marrë parasysh dobësimin e atmosferës) 7 - 9 kW. Kjo është më shumë se kapaciteti i hidrocentralit Krasnoyarsk. Sasia e energjisë rrezatuese që vjen nga Dielli në 1 sekondë për sipërfaqe 15 × 15 km (kjo është më pak se zona e Leningradit) në orët e mesditës së verës, tejkalon kapacitetin e të gjitha termocentraleve të BRSS të shpërbërë (166 milion kW).

Figura 1 - Dielli është një burim rrezatimi

.1 Llojet e rrezatimit diellor

Në atmosferë, rrezatimi diellor në rrugën e tij drejt sipërfaqes së tokës absorbohet pjesërisht, dhe pjesërisht shpërndahet dhe reflektohet nga retë dhe sipërfaqja e tokës. Në atmosferë vërehen tre lloje të rrezatimit diellor: i drejtpërdrejtë, i shpërndarë dhe total.

Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor -rrezatimi që vjen në sipërfaqen e tokës drejtpërdrejt nga disku diellor. Rrezatimi diellor përhapet nga Dielli në të gjitha drejtimet. Por distanca nga Toka në Diell është aq e madhe sa rrezatimi i drejtpërdrejtë bie në çdo sipërfaqe të Tokës në formën e një rrezeje rrezesh paralele që burojnë nga pafundësia, si të thuash. Edhe i gjithë globi në tërësi është aq i vogël në krahasim me distancën nga Dielli, saqë i gjithë rrezatimi diellor që bie mbi të, pa ndonjë gabim të dukshëm, mund të konsiderohet si një rreze rrezesh paralele.

Vetëm rrezatimi i drejtpërdrejtë arrin kufirin e sipërm të atmosferës. Rreth 30% e rrezatimit që bie në Tokë reflektohet në hapësirën e jashtme. Oksigjeni, azoti, ozoni, dioksidi i karbonit, avujt e ujit (retë) dhe grimcat e aerosolit thithin 23% të rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor në atmosferë. Ozoni thith rrezatimin ultravjollcë dhe të dukshëm. Përkundër faktit se përmbajtja e tij në ajër është shumë e vogël, ai thith të gjithë pjesën ultravjollcë të rrezatimit (kjo është rreth 3%). Kështu, nuk vërehet fare pranë sipërfaqes së tokës, e cila është shumë e rëndësishme për jetën në Tokë.

Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor shpërndahet gjithashtu gjatë rrugës së tij nëpër atmosferë. Një grimcë (pika, kristal ose molekulë) ajri, e vendosur në shtegun e një vale elektromagnetike, vazhdimisht "nxjerrë" energji nga vala rënëse dhe e rirrezaton atë në të gjitha drejtimet, duke u bërë një emetues energjie.

Rreth 25% e energjisë së rrjedhës totale të rrezatimit diellor që kalon nëpër atmosferë shpërndahet nga molekulat e gazeve atmosferike dhe aerosolit dhe shndërrohet në rrezatim diellor të shpërndarë në atmosferë. Kështu rrezatimi diellor i përhapur-rrezatimi diellor i shpërndarë në atmosferë. Rrezatimi i shpërndarë vjen në sipërfaqen e tokës jo nga disku diellor, por nga e gjithë kupa qiellore. Rrezatimi i shpërndarë ndryshon nga një vijë e drejtë në përbërjen spektrale, pasi rrezet me gjatësi vale të ndryshme shpërndahen në shkallë të ndryshme.

Meqenëse burimi kryesor i rrezatimit të shpërndarë është rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor, fluksi i rrezatimit të shpërndarë varet nga të njëjtët faktorë që ndikojnë në fluksin e rrezatimit të drejtpërdrejtë. Në veçanti, fluksi i rrezatimit të shpërndarë rritet me rritjen e lartësisë së Diellit dhe anasjelltas. Gjithashtu rritet me rritjen e numrit të grimcave që shpërndahen në atmosferë, d.m.th. me një ulje të transparencës së atmosferës, dhe zvogëlohet me lartësinë mbi nivelin e detit për shkak të një pakësimi të sasisë së grimcave që shpërndahen në shtresat e sipërme të atmosferës. Vranësia dhe mbulesa e borës kanë një efekt shumë të madh në rrezatimin e shpërndarë, i cili për shkak të shpërndarjes dhe reflektimit të rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë që bie mbi to dhe shpërndarjes së tyre të përsëritur në atmosferë, mund të rrisë disa herë rrezatimin e shpërndarë diellor.

Rrezatimi i shpërndarë në mënyrë thelbësore plotëson rrezatimin e drejtpërdrejtë diellor dhe rrit ndjeshëm rrjedhën e energjisë diellore në sipërfaqen e tokës. Roli i tij është veçanërisht i madh në dimër në gjerësi të mëdha gjeografike dhe në rajone të tjera me vranësira të shtuara, ku pjesa e rrezatimit të shpërndarë mund të tejkalojë fraksionin e një vije të drejtë. Për shembull, në sasinë vjetore të energjisë diellore, rrezatimi i shpërndarë përbën 56% në Arkhangelsk dhe 51% në Shën Petersburg.

Rrezatimi total diellor -është shuma e flukseve të rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë që mbërrijnë në sipërfaqen horizontale. Para lindjes së diellit dhe pas perëndimit të diellit, si dhe gjatë ditës me re të vazhdueshme, rrezatimi total është plotësisht, dhe në lartësi të ulëta të Diellit kryesisht përbëhet nga rrezatim i shpërndarë. Në një qiell pa re ose pak re, me një rritje të lartësisë së Diellit, përqindja e rrezatimit të drejtpërdrejtë në përbërjen totale rritet me shpejtësi dhe gjatë ditës fluksi i tij është shumë herë më i madh se fluksi i rrezatimit të shpërndarë. Vranësia, mesatarisht, dobëson rrezatimin total (me 20 - 30%), megjithatë, me retë e pjesshme që nuk mbulojnë diskun diellor, fluksi i tij mund të jetë më i madh se me një qiell pa re. Mbulesa e borës rrit ndjeshëm fluksin total të rrezatimit duke rritur fluksin e rrezatimit të shpërndarë.

Rrezatimi total që bie në sipërfaqen e tokës absorbohet kryesisht nga shtresa e sipërme e tokës ose nga një shtresë më e trashë uji (rrezatimi i përthithur) dhe shndërrohet në nxehtësi dhe reflektohet pjesërisht (rrezatimi i reflektuar).

1.2 Metodat për matjen e rrezatimit

kafsha e atmosferës së rrezatimit diellor

Për matjen e rrezatimit diellor të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë, bilancit të rrezatimit dhe llojeve të tjera të rrezatimit, ka shumë pajisje me raporte vizuale dhe regjistrim automatik. Ne do të kufizojmë veten në marrjen në konsideratë të parimeve të përgjithshme të ndërtimit të tyre.

Pajisjet për matjen e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor quhen pirheliometra dhe aktinometra, për matjen e rrezatimit të shpërndarë. - piranometra për matjen e bilancit të rrezatimit - balancuesit.

Për të matur rrezatimin, përdoret një pllakë metalike e nxirë, e cila për nga vetitë e saj thithëse është pothuajse identike me një trup absolut të zi, d.m.th. thith dhe shndërron në nxehtësi të gjithë rrezatimin që bie mbi të. Përveç kësaj, shumë pajisje përfshijnë pllaka me një sipërfaqe të bardhë, të cilat pothuajse plotësisht pasqyrojnë rrezatimin e rënë.

Në pirheliometrin e kompensimit të Angstrom, një pllakë metalike e nxirë ekspozohet ndaj Diellit, ndërsa një tjetër pllakë e ngjashme mbetet në hije. Ekziston një ndryshim i temperaturës midis pllakave. Ky ndryshim i temperaturës transferohet në kryqëzimet e termoelementeve të ngjitura (me izolim) në pllaka, dhe në këtë mënyrë eksiton rrymën termoelektrike. Një rrymë nga bateria kalon nëpër pllakën e errësuar derisa pllaka të nxehet në të njëjtën temperaturë në të cilën është ngrohur pllaka e parë nga rrezet e diellit; atëherë rryma termoelektrike zhduket. Nga forca e rrymës "kompensuese" të kaluar, është e mundur të përcaktohet me ndihmën e Joule-Lenz sasia e nxehtësisë së marrë nga Dielli nga pllaka e parë. Nga këtu, ju mund të përcaktoni sasinë e rrezatimit diellor. Ka lloje të tjera pirheliometrash.

Në një aktinometër termoelektrik Savinov-Yanishevsky, pjesa marrëse është një disk metalik i hollë i nxirë. Kryqëzimet e çuditshme termopile janë ngjitur në të përmes izolimit. Kryqëzimet e njëtrajtshme të termopilit ngjiten gjithashtu përmes izolimit në unazën e bakrit në kutinë e pajisjes. Nën ndikimin e rrezatimit diellor, lind një rrymë elektrike, nga forca e së cilës përcaktohet intensiteti i rrezatimit. Kjo kërkon një faktor konvertimi të pajisjes, i cili përcaktohet duke krahasuar me një pajisje pirheliometër absolut.

Në një piranometër, pjesa marrëse është më së shpeshti një bateri termoelementesh, për shembull, e bërë nga manganina dhe konstantani me kryqëzime të nxira dhe të bardha. Pjesa marrëse e pajisjes duhet të ketë një pozicion horizontal në mënyrë që të perceptojë rrezatimin e shpërndarë nga i gjithë qielli. Ajo është e hijezuar nga rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor nga një ekran, dhe nga rrezatimi që vjen nga atmosfera mbrohet nga një mbulesë xhami. Nën ndikimin e rrezatimit të shpërndarë, nyjet bardh e zi nxehen në mënyrë të pabarabartë dhe lind një rrymë termoelektrike, sipas fuqisë së së cilës përcaktohet vlera e rrezatimit (faktori i konvertimit të pajisjes është vendosur paraprakisht). Kur matni rrezatimin total, piranometri nuk mbulohet nga rrezet e diellit direkte.

Bilanci i rrezatimit përcaktohet nga një matës i bilancit termoelektrik, në të cilin njëra pllakë marrëse e nxirë drejtohet lart, dhe tjetra - deri në sipërfaqen e tokës. Dallimi në ngrohjen e pllakave bën të mundur përcaktimin e vlerës së bilancit të rrezatimit. Natën është e barabartë me sasinë e rrezatimit efektiv.

Për regjistrimin automatik të matjeve, rryma termoelektrike që lind në aktinometër, piranometër, njehsor bilanci futet në një potenciometër elektronik regjistrimi. Ndryshimet në amperazh regjistrohen në një shirit letre në lëvizje. Në këtë rast, aktinometri duhet të rrotullohet automatikisht në mënyrë që pjesa e tij marrëse të ndjekë Diellin, dhe piranometri duhet të jetë gjithmonë i hijezuar nga rrezatimi i drejtpërdrejtë nga një mburojë unazore e veçantë.

Pirheliometer; 2 - aktinometër; 3 - piranometër

Figura 2 - Instrumentet për matjen e rrezatimit diellor

Kështu, duke përdorur metodat e matjes së rrezatimit diellor, ne mund të përcaktojmë shumë tregues, sepse intensiteti i rrezatimit diellor, rrezatimi i reflektuar, sasia e rrezatimit efektiv, përbërësit e bilancit të nxehtësisë, etj.

2. Intensiteti i rrezatimit diellor dhe shpërndarja e tij

Intensiteti i rrezatimit diellor para se të hyjë në atmosferë (zakonisht thonë: "në kufirin e sipërm të atmosferës" ose "në mungesë të një atmosfere") quhet konstante diellore. Kuptimi i fjalës konstante është se kjo vlerë nuk varet nga thithja dhe shpërndarja e rrezatimit në atmosferë. I referohet rrezatimit që ende nuk është ndikuar nga atmosfera. Prandaj, konstanta diellore varet vetëm nga emetimi i diellit dhe nga distanca midis tokës dhe diellit.

Toka rrotullohet rreth Diellit përgjatë një elipsi paksa të shtrirë, në një nga fokuset e së cilës është Dielli. Në fillim të janarit, është më afër Diellit (147 milion km), në fillim të korrikut, është më larg prej tij (152 milion km). Meqenëse intensiteti i rrezatimit ndryshon në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës, konstanta diellore ndryshon me ± 3,5% gjatë gjithë vitit. Me distancën mesatare të Tokës nga Dielli, konstanta diellore, sipas përcaktimeve më të fundit duke përdorur matjet e raketave, është 2,00 ± 0,04 cal / cm 2 min. Sidoqoftë, sipas marrëveshjes ndërkombëtare, vlera e tij standarde është 1.98 cal / cm 2min. Intensiteti i rrezatimit diellor prej 2 cal/cm 2në 1 minutë jep një sasi kaq të madhe nxehtësie gjatë gjithë vitit, saqë do të mjaftonte të shkrihej një shtresë akulli 35 metra e trashë, nëse një shtresë e tillë mbulonte të gjithë sipërfaqen e tokës.

A ndryshon konstanta diellore dhe sa domethënëse me kalimin e kohës, pavarësisht nga ndryshimi i distancës midis Diellit dhe Tokës? Me fjalë të tjera, a ndryshon rrezatimi i diellit me kalimin e kohës? Pa dyshim, gjatë ekzistencës së Diellit, konstanta diellore duhet të ketë ndryshuar. Një çështje më e diskutueshme është nëse ajo ka ndryshuar ndjeshëm gjatë historisë gjeologjike të Tokës. Së fundi, ende nuk dihet nëse konstanta diellore luhatet, dhe me sa, nga dita në ditë dhe nga viti në vit. Megjithatë, nëse ekzistojnë luhatje të tilla, atëherë ato janë aq të vogla saqë qëndrojnë brenda saktësisë së përcaktimit të konstantës diellore.

3. Ndryshimi i rrezatimit diellor

Duke kaluar nëpër atmosferë, rrezatimi diellor shpërndahet pjesërisht nga gazrat atmosferikë dhe papastërtitë e aerosolit në ajër dhe shndërrohet në një formë të veçantë të rrezatimit të shpërndarë. Përthithet pjesërisht nga molekulat e gazeve atmosferike dhe papastërtitë në ajër dhe shndërrohet në nxehtësi, shkon në ngrohjen e atmosferës.

I pashpërndarë dhe i paabsorbuar në atmosferë, rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor arrin në sipërfaqen e tokës. Ajo reflektohet pjesërisht nga sipërfaqja e tokës, por në një masë më të madhe përthithet prej saj dhe e ngroh atë. Një pjesë e rrezatimit të shpërndarë gjithashtu arrin në sipërfaqen e tokës, pjesërisht reflektohet prej saj dhe pjesërisht absorbohet prej saj. Një pjesë tjetër e rrezatimit të shpërndarë shkon lart në hapësirën ndërplanetare.

Si rezultat i përthithjes dhe shpërndarjes së rrezatimit në atmosferë, rrezatimi i drejtpërdrejtë që ka arritur në sipërfaqen e tokës ndryshon në krahasim me atë që ishte në kufirin e atmosferës. Intensiteti i rrezatimit zvogëlohet, dhe përbërja e tij spektrale ndryshon, pasi rrezet me gjatësi vale të ndryshme thithen dhe shpërndahen në atmosferë në mënyra të ndryshme.

Atmosfera thith rreth 23% të rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor. Për më tepër, ky absorbim është selektiv: gazra të ndryshëm thithin rrezatimin në pjesë të ndryshme të spektrit dhe në shkallë të ndryshme. Thithësi kryesor i rrezatimit në rajonin me gjatësi vale të shkurtër të spektrit është azoti dhe ozoni, në rajonin me gjatësi vale të gjatë - avulli i ujit dhe dioksidi i karbonit.

Azoti thith rrezatimin vetëm në gjatësi vale shumë të shkurtra në pjesën ultravjollcë të spektrit. Energjia e rrezatimit diellor në këtë pjesë të spektrit është absolutisht e papërfillshme, prandaj, thithja nga azoti praktikisht nuk ndikon në rrjedhën e rrezatimit diellor. Në një masë disi më të madhe, por ende shumë pak, oksigjeni thith rrezatimin diellor në dy zona të ngushta të pjesës së dukshme të spektrit dhe në pjesën e tij ultravjollcë.

Një absorbues më i fortë i rrezatimit diellor është ozoni. Megjithë përmbajtjen e tij shumë të ulët në atmosferë, ai thith plotësisht rrezatimin diellor me gjatësi vale më të vogël se 0,29 mikron, si rezultat i të cilit valë të tilla nuk vërehen në spektrin e rrezatimit diellor pranë sipërfaqes së tokës. Valët ultravjollcë, veçanërisht ato më të shkurtrat, janë biologjikisht shumë aktive dhe në sasi të tepërt kanë një efekt të dëmshëm apo edhe shkatërrues në organizmat e gjallë. Shtresa atmosferike e ozonit është një lloj mburoje mbrojtëse, një “mburojë biologjike” që mbron jetën në Tokë. Thithja e një pjese të rrezatimit ultravjollcë të Diellit nga ozoni stratosferik shpjegon shpërndarjen e temperaturës me lartësinë karakteristike të stratosferës dhe temperaturat relativisht të larta të ajrit në këtë shtresë.

Përveç rrezatimit ultravjollcë, ozoni thith, megjithëse shumë më i dobët, rrezatimin e gjatësive të valëve të caktuara në rajonet e dukshme dhe infra të kuqe të spektrit. Thithja totale e rrezatimit diellor nga ozoni arrin në 3% të rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor.

Në rajonin me gjatësi vale të gjatë të spektrit, avujt e ujit thithin pjesën më të madhe të rrezatimit. Dioksidi i karbonit është gjithashtu një absorbues i fortë i rrezatimit infra të kuq, por për shkak të përmbajtjes së tij të ulët në atmosferë, sasia totale e rrezatimit të përthithur prej tij është e vogël.

Një sasi e konsiderueshme e rrezatimit me valë të shkurtra dhe të gjata absorbohet nga retë dhe aerosolet e ndryshme atmosferike, veçanërisht kur atmosfera është shumë e turbullt (në qytete, gjatë zjarreve të forta në pyje dhe torfe, etj.)

Në përgjithësi, thithja nga avujt e ujit dhe thithja e aerosolit përbëjnë rreth 15%, 5% e mbetur absorbohet nga retë.

Në çdo vend të veçantë, përthithja ndryshon me kalimin e kohës, në varësi si nga përmbajtja e ndryshueshme e substancave thithëse në ajër, kryesisht avujt e ujit, retë dhe pluhuri, ashtu edhe nga lartësia e Diellit mbi horizont, d.m.th. në trashësinë e shtresës së ajrit të kaluar nga rrezet në rrugën për në Tokë.

.2 Shpërndarja e rrezatimit diellor në atmosferë

Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor në rrugën e tij nëpër atmosferë zbutet jo vetëm nga thithja, por edhe nga shpërndarja, dhe zbutet më shumë. Shpërndarje - është një fenomen fizik themelor i bashkëveprimit të dritës me lëndën. Mund të ndodhë në të gjitha gjatësitë valore të spektrit elektromagnetik, në varësi të raportit të madhësisë së grimcave shpërndarëse me gjatësinë e valës së rrezatimit rënës. Gjatë shpërndarjes, një grimcë e vendosur në rrugën e shpërndarjes së një valë elektromagnetike vazhdimisht "nxjerrë" energjinë nga vala rënëse dhe e rirrezaton atë në të gjitha drejtimet. Kështu, grimca mund të konsiderohet si një burim pikësor i energjisë së shpërndarë. Rrjedhimisht, shpërhapja është shndërrimi i një grimce të rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor, e cila, përpara se të shpërndahet, përhapet në formën e rrezeve paralele në një drejtim të caktuar, në rrezatim që shkon në të gjitha drejtimet. Shpërndarja ndodh në ajrin atmosferik optikisht johomogjen që përmban grimcat më të vogla të papastërtive të lëngshme dhe të ngurta - pika, kristale, aerosolet më të vogla, d.m.th. në një mjedis ku indeksi i thyerjes ndryshon nga pika në pikë. Por ajri i pastër, pa papastërti, është gjithashtu një mjedis optikisht johomogjen, pasi në të, për shkak të lëvizjes termike të molekulave, kondensimeve dhe rrallimit, vazhdimisht ndodhin luhatje të densitetit. Duke u takuar me molekulat dhe papastërtitë në atmosferë, rrezet e diellit humbasin drejtimin e tyre drejtvizor të përhapjes dhe shpërndahen. Rrezatimi përhapet nga grimcat që shpërndajnë në një mënyrë të tillë sikur ato të ishin vetë emetuese.

Kështu, rreth 26% e energjisë së fluksit total të rrezatimit diellor shndërrohet në rrezatim të shpërndarë në atmosferë. Rreth 2/3 e rrezatimit të shpërndarë më pas vjen në sipërfaqen e tokës.

.3 Dukuritë që lidhen me shpërndarjen e rrezatimit

Një nga shembujt primitiv të shpërndarjes së rrezatimit që shohim pothuajse çdo ditë është ngjyra blu e qiellit. Qielli blu - është ngjyra e vetë ajrit, për shkak të shpërndarjes së rrezeve të diellit në të. Ajri është transparent në një shtresë të hollë, siç është uji transparent në një shtresë të hollë. Por në një shtresë të fuqishme të atmosferës, ajri është blu, ashtu si uji është tashmë në një shtresë relativisht të vogël

(disa metra) është e gjelbër. Meqenëse shpërndarja molekulare e dritës është në përpjesëtim të kundërt, atëherë në spektrin e dritës së shpërndarë të dërguar nga qielli, energjia maksimale zhvendoset në blu. Kështu, kupa qiellore është blu. Ngjyra blu e ajrit mund të shihet jo vetëm duke parë kupën qiellore, por edhe duke ekzaminuar objekte individuale që duket se janë të mbuluara me një mjegull kaltërosh. Me lartësinë, me zvogëlimin e dendësisë së ajrit, d.m.th. sasia e grimcave që shpërndajnë, ngjyra e qiellit bëhet më e errët dhe kthehet në një blu të thellë, dhe në atmosferë - ne ngjyre te zeze dhe vjollce. Sipas dëshmisë së astronautëve, në një lartësi prej 300 km, qielli është i zi. Rritja e proporcionit të rrezeve vjollce të shpërndara me lartësi është qartë e dukshme në male, të cilat shfaqen blu-vjollcë në ajër të pastër.

Sa më shumë papastërti në ajrin e një madhësie më të madhe se molekulat e ajrit, aq më i madh është proporcioni i rrezeve me gjatësi vale të gjatë në spektrin e rrezatimit diellor dhe ngjyra e bardhë e qiellit bëhet. Kur diametri i grimcave të mjegullës, reve dhe aerosoleve bëhet më shumë se 1 - 2 mikron, atëherë rrezet e të gjitha gjatësive valore nuk shpërndahen më, por reflektohen në mënyrë të barabartë difuze; prandaj, në mjegullën dhe mjegullën e pluhurosur, objektet individuale nuk mbulohen më me ngjyrë blu, por me një perde të bardhë ose gri. Prandaj, retë mbi të cilat bie drita e diellit (d.m.th. e bardhë) duken të bardha.

Figura 3 - Ngjyra blu e qiellit

Drita e diellit që vjen nga disku i Diellit, duke kaluar nëpër atmosferë, ndryshon ngjyrën e saj për shkak të shpërndarjes. Shpërndarja zvogëlon më së shumti energjinë e gjatësive të valëve më të shkurtra në spektrin e dukshëm. - blu dhe vjollcë, prandaj, rrezet e diellit direkte "shpëtuar" nga shpërndarja bëhet e verdhë. Disku diellor duket të jetë sa më i verdhë, aq më afër horizontit, d.m.th. sa më e gjatë të jetë rruga e rrezeve nëpër atmosferë dhe, për rrjedhojë, aq më e madhe është shpërndarja. Pranë horizontit, Dielli bëhet pothuajse i kuq, veçanërisht kur ka shumë pluhur dhe produktet më të vogla të kondensimit (pika ose kristale) në ajër. Në të njëjtën mënyrë, drita e diellit e reflektuar nga retë, e shpërndarë në rrugën drejt sipërfaqes së tokës, bëhet më e varfër në rrezet blu. Prandaj, kur retë janë afër horizontit dhe rruga e rrezeve të dritës të reflektuara prej tyre, duke kaluar nëpër atmosferë te vëzhguesi, është e madhe, ato marrin një ngjyrë të verdhë në vend të bardhë.

Figura 4 - Ngjyra e verdhë e reve

Shpërndarja e rrezatimit diellor në atmosferë ka një rëndësi të madhe praktike, pasi krijon dritë të shpërndarë gjatë ditës. Në mungesë të një atmosfere në Tokë, ajo do të ishte e ndritshme vetëm aty ku rrezet e diellit direkte ose rrezet e diellit të reflektuara nga sipërfaqja e tokës dhe objektet në të do të binin. Për shkak të dritës së shpërndarë, e gjithë atmosfera gjatë ditës shërben si burim ndriçimi: gjatë ditës është gjithashtu dritë aty ku rrezet e diellit nuk bien drejtpërdrejt, madje edhe kur Dielli fshihet nga retë.

Figura 5 - Dritë e shpërndarë gjatë ditës

4. Rrezatimi diellor pranë sipërfaqes së tokës

Siç e dimë tashmë, rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor, kur kalon nëpër atmosferë, arrin në sipërfaqen e tokës, i dobësuar nga përthithja dhe shpërndarja atmosferike. Përveç kësaj, ka gjithmonë re në atmosferë, dhe rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor shpesh nuk arrin fare në sipërfaqen e tokës, duke u zhytur, shpërndarë dhe reflektuar përsëri nga retë. Vranësia mund të zvogëlojë rrjedhën e rrezatimit të drejtpërdrejtë në një gamë të gjerë. Për shembull, në Tashkent në gusht me re të ulëta, vetëm 20% e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor humbet për shkak të pranisë së reve, dhe në Vladivostok, me klimën e tij musonore, humbja e rrezatimit të drejtpërdrejtë për shkak të reve në verë është 75%. Në Shën Petersburg, edhe mesatarisht në vit, retë nuk transmetojnë 65% të rrezatimit të drejtpërdrejtë në sipërfaqen e tokës.

Tabela 1 - Fluksi mesatar i rrezatimit diellor në hemisferën veriore në një sipërfaqe horizontale në ditët e ekuinokseve dhe solsticeve

Gjerësia e ditës, gradë 0 - 1010- 2020- 3030- 4040- 5050- 6060- 90 në kufirin e sipërme e atmosferës 21 / XII 21 / III 21 / VI 23 / IX 0,383 0,432 0,404 0.4250.324 0,420 0,440 0.3920.260 0,386 0,463 0.3880.191 0,355 0,477 0.3510.121 0,308 0,481 0,3040 .055 0,250 0,477 0,2460 . 004 0,147 0,491 0,145 rrezatim drejtpërdrejtë në sipërfaqen e tokës 21 / XII 21 / III 21 / VI 23 / IX 0,114 0,133 0,101 0.1190.112 0,156 0,118 0.11130.094 0,144 0,151 0.1400, 057 0,112 0,163 0.1280.025 0,081 0,128 0.0910.009 0,068 0,111 0.0550.001 0,038 0,093 0,019 rrezatim përhapura në sipërfaqen e tokës 21 / XII 21 / III 21 / VI 23 / IX 0,045 0,075 0,073 0.0750.055 0,073 0,079 0.0720.046 0,069 0,0865 0.0680.036 0,065 0,087 0.0640.024 0,058 0,088 0.0560.011 0,046 0,035 0,0450,001 0,033 0,107 0,034 Nga kjo tabelë, mund të konkludojmë se sasitë aktuale të rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor që arrijnë në sipërfaqen e tokës gjatë një kohe të caktuar do të jenë dukshëm më të vogla se sasitë e llogaritura për kufirin atmosferik. Shpërndarja e tyre në të gjithë globin do të jetë më e ndërlikuar, pasi shkalla e transparencës së atmosferës dhe kushtet e reve janë shumë të ndryshueshme në varësi të mjedisit gjeografik.

Megjithatë, me arritjen e sipërfaqes së tokës, pjesa më e madhe e fluksit total të rrezatimit që hyn në sipërfaqen e tokës absorbohet nga shtresa e sipërme e tokës, ujit dhe vegjetacionit; në këtë rast, energjia rrezatuese shndërrohet në nxehtësi, duke ngrohur shtresat thithëse. Pjesa tjetër e fluksit total të rrezatimit reflektohet nga sipërfaqja e tokës, duke formuar rrezatim të reflektuar. Pothuajse i gjithë fluksi i rrezatimit të reflektuar kalon nëpër atmosferë dhe shkon në hapësirën botërore, por një pjesë e tij shpërndahet në atmosferë dhe pjesërisht kthehet në sipërfaqen e tokës, duke rritur rrezatimin e shpërndarë dhe rrjedhimisht totalin.

Reflektueshmëria e sipërfaqeve të ndryshme quhet albedo. Është raporti i fluksit të rrezatimit të reflektuar me fluksin total të rrezatimit total që ka rënë në një sipërfaqe të caktuar. Kështu, sipërfaqja e tokës pasqyron një pjesë të fluksit total të rrezatimit, dhe një pjesë absorbohet dhe shndërrohet në nxehtësi.

Albedo e sipërfaqeve të ndryshme të tokës varet kryesisht nga ngjyra dhe vrazhdësia e atyre sipërfaqeve. Sipërfaqet e errëta dhe të vrazhda kanë një albedo më të ulët se sipërfaqet e lehta dhe të lëmuara. Albedo e tokave zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së lagështisë, pasi ngjyra e tyre bëhet më e errët.

Tabela 1 - Vlera Albedo për disa sipërfaqe natyrore

Albedo sipërfaqësore, për qind Albedo sipërfaqësore, për qind Borë e thatë e freskët 80 - 95Luga15 - 25 Bora e ndotur 40 - 50 Arat me thekër dhe grurë 10 - 25 Tokat e errëta5 - 15Pyjet halore10 - 15 Toka të thata ranore 25 - 45 Pyjet gjetherënëse15 - 20

Albedo e sipërfaqeve ujore është mesatarisht më pak se albedo e sipërfaqes së tokës dhe varet shumë nga lartësia e Diellit. Albedoja më e vogël vërehet me një incidencë të madhe të dritës së diellit (2 - 5%), më i vogli - në lartësi të ulëta diellore (50 - 70%). Në mënyrë të ngjashme, por shumë më e dobët, ajo ndryshon në varësi të lartësisë së Diellit dhe gjendjes fizike të albedos së sipërfaqeve të tjera natyrore, dhe për këtë arsye, në ciklin ditor, vlerat e tij më të mëdha vërehen në mëngjes dhe në. mbrëmja, më e madhja - në orët e mesditës.

Reflektueshmëria e sipërfaqes së sipërme të reve është shumë e lartë, veçanërisht në fuqinë e tyre të lartë. Mesatarisht, albedo e reve është rreth 50 - 60%, në disa raste - më shumë se 80 - 85 %.

Në gjerësi të butë dhe të lartë, albedo ndryshon fuqishëm në rrjedhën vjetore, pasi për shkak të formimit të mbulesës së dëborës në dimër është shumë më e lartë (50 - 80%) se në verë.

Raporti i rrezatimit të reflektuar dhe të shpërndarë që del në hapësirën e jashtme me të gjithë rrjedhën e rrezatimit diellor që hyn në atmosferë quhet albedo planetare e Tokës. Mesatarisht, është rreth 30%, dhe pjesa më e madhe është për shkak të reflektimit të rrezatimit diellor nga retë.

4.1 Ndikimi i rrezatimit diellor në florë dhe faunë

Dielli ka një ndikim të rëndësishëm jo vetëm në florën dhe faunën, por edhe te njerëzit. Disa njerëz zgjohen dhe janë zgjuar vetëm kur dielli po shkëlqen (kjo vlen edhe për shumicën e gjitarëve, amfibëve dhe madje edhe për shumicën e peshqve). Kohëzgjatja e një dite me diell ndikon në jetën e organizmave në Tokë. Në veçanti, në dimër dhe në vjeshtë, kur dielli në hemisferën veriore është i ulët mbi horizont, dhe kohëzgjatja e orëve të ditës është e vogël dhe sasia e nxehtësisë diellore është e ulët, natyra thahet dhe bie në gjumë. - pemët hedhin gjethet e tyre, shumë kafshë bien në letargji për një kohë të gjatë (arinj, baldos) ose zvogëlojnë shumë aktivitetin e tyre. Pranë poleve, edhe gjatë verës, ka pak nxehtësi diellore, për shkak të kësaj, bimësia atje është e pakët - arsyeja për peizazhin e shurdhër të tundrës, dhe pak kafshë mund të jetojnë në kushte të tilla. Në pranverë e gjithë natyra zgjohet, bari lulëzon, pemët lëshojnë gjethe, shfaqen lule, bota e kafshëve merr jetë. Dhe e gjithë kjo është për shkak të një dielli të vetëm. E tij ndikimi klimatik në Tokë në mënyrë të pamohueshme. Është falë rrjedhës së pabarabartë të energjisë diellore në rajone të ndryshme të Tokës dhe në periudha të ndryshme të vitit që në Tokë janë formuar zonat klimatike.

Në mënyrë të ngjashme, pa Diellin, një proces i tillë kimik si fotosinteza nuk mund të ndodhte. Gjethet e gjelbra të bimëve përmbajnë pigmentin jeshil klorofil - ky pigment është katalizatori më i rëndësishëm në Tokë. Me ndihmën e tij ndodh reaksioni i dioksidit të karbonit dhe ujit - fotosinteza, dhe një nga produktet e këtij reagimi është oksigjeni. - një element që është i domosdoshëm për jetën për pothuajse të gjithë jetën në Tokë dhe ndikoi globalisht në evolucionin e planetit tonë - në veçanti, përbërja e mineraleve ka ndryshuar rrënjësisht. Reagimi i ujit dhe dioksidit të karbonit ndodh me thithjen e energjisë, kështu që fotosinteza nuk ndodh në errësirë. Fotosinteza, duke konvertuar energjinë diellore dhe duke prodhuar oksigjen, i dha jetë të gjithë jetës në Tokë. Ky reaksion prodhon glukozë, e cila është lënda e parë më e rëndësishme për sintezën e celulozës, nga e cila përbëhen të gjitha bimët. Duke ngrënë bimë në të cilat akumulohet energji për shkak të diellit, ekzistojnë edhe kafshët. Bimët e Tokës thithin dhe asimilojnë vetëm rreth 0.3% të energjisë së rrezatimit diellor që bie në sipërfaqen e tokës. Por edhe kjo, në shikim të parë, mjafton një sasi e vogël energjie për të siguruar sintezën e një sasie të madhe të masës së lëndës organike në biosferë.

Kështu, Dielli është burimi kryesor i jetës në Tokë.

4.2 Përdorimi i rrezatimit diellor nga njeriu

Çështja e mundësisë së përdorimit të drejtpërdrejtë të energjisë diellore, e cila i interesonte njerëzit në antikitet, në vitet e fundit bëhet gjithnjë e më e rëndësishme. Problemet e përdorimit teknik të rrezatimit diellor trajtohen nga inxhinieria diellore, e cila tani po merr vëmendje të madhe në të gjithë botën. Energjia e Diellit mund të përdoret për qëllime teknike dhe shtëpiake: ngrohje dhe ndriçim, shkripëzimi i ujit, tharja e frutave dhe perimeve, etj. pa re) ditët e vitit.

Përdorimi i energjisë diellore në praktikën moderne kryhet duke e shndërruar atë në energji termike dhe elektrike.

Rënia e shpejtë e rezervave të lëndëve djegëse fosile (qymyri, nafta, gazi) dhe ndotja e mjedisit natyror gjatë djegies së tyre detyron kërkimin e burimeve më efikase të energjisë. Para së gjithash - është energjia e diellit. Për ne dielli - reaktori gjigant më i afërt termonuklear, që funksionon për miliarda vjet. Vetëm shkretëtira e Karakumit merr aq rrezatim diellor në vit sa përmban 3.5 miliardë tonë naftë. Duke mësuar se si të përdorim të paktën 20% të këtij rrezatimi, ne mund të merrnim nga çdo vend me një sipërfaqe prej 4 - 5 mijë km 21300 miliardë kWh secila.

Dielli - jo vetëm burime energjie të pashtershme, por edhe absolutisht të pastra: nuk jep asnjë emetim të dëmshëm. Nuk ekziston e ashtuquajtura ndotje termike që mund të “prish” mikroklimën e zonës, të mbinxehë biosferën në shkallë globale, që mund të jetë pasojë e përdorimit të pakufizuar të energjisë termonukleare.

Aktualisht, ekzistojnë katër drejtime në përdorimin e energjisë diellore: politeknike, fotovoltaike, biologjike dhe kimike.

Drejtimi i parë - është shndërrimi i energjisë diellore në energji termike.

Drejtimi i dytë - shndërrimi i energjisë diellore në energji elektrike duke përdorur fotocela - mori aplikim të gjerë në astronautikë (qelizat diellore fotovoltaike).

Drejtimi i tretë - zhvillimi i sistemeve biologjike.

Drejtimi i katërt - zbërthimi i ujit nga rrezet e diellit në oksigjen dhe hidrogjen.

Figura 8 - Termocentrali diellor përdor rrezatimin diellor për të prodhuar energji elektrike

Në shumë industri Ekonomia kombëtare regjimi i rrezatimit luan një rol të rëndësishëm. Për bujqësinë shkencore, është e nevojshme të dihen sasitë aktuale të rrezatimit që vijnë në sipërfaqen e tokës gjatë sezonit të rritjes dhe në të gjitha periudhat e tjera të vitit. Për këtë duhet marrë parasysh natyra e sipërfaqes aktive, prania e shpateve, kodrave etj., pasi sasia e rrezatimit të përthithur nga toka varet nga këndi i rënies së rrezeve dhe albedo e sipërfaqes.

Rrezatimi diellor përdoret gjerësisht për qëllime mjekësore. Prandaj, në balneologji, për zgjedhjen e saktë të kohës dhe dozës së rrezatimit të pacientëve, është e nevojshme të dihet ecuria ditore dhe vjetore e rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë, shumat dhe vlerat maksimale të tyre. Për të marrë këtë informacion, disa vendpushime janë të pajisura me stacione të veçanta aktinometrike.

Gjatë projektimit të qyteteve, ndërtesat duhet të pozicionohen në atë mënyrë që të ofrojnë ndriçimin më të favorshëm të rrezeve të diellit. Është e nevojshme të dihet sasia e rrezatimit që hyn në muret vertikale të orientimeve të ndryshme. Duhet të kihet parasysh se ato marrin jo vetëm rrezatim të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë, por edhe rrezatim të reflektuar nga zonat ngjitur të sipërfaqes së tokës dhe nga ndërtesa të tjera të vendosura afër. Sasitë maksimale të rrezatimit diellor nuk bien gjithmonë në muajt e verës dhe në muret jugore. Në veçanti, ardhja e rrezatimit të drejtpërdrejtë në muret jugore vërehet gjatë gjithë vitit, por maksimumi i tij ndodh në pranverë. Me rritjen e gjerësisë gjeografike, sasia vjetore e rrezatimit hyrës zvogëlohet.

Muret veriore rrezatohen nga marsi deri në shtator, dhe maksimumi është në qershor - korrik. Gjatë këtyre muajve, me rritjen e gjerësisë gjeografike, rritet sasia ditore dhe mujore e rrezatimit hyrës. Ardhja e rrezatimit në muret lindore dhe perëndimore varet kryesisht nga ndryshimet ditore dhe vjetore të mbulimit të reve.

5. Ndryshimet sezonale në rrezatimin diellor

Ne tashmë e dimë se si ndryshon konstanta diellore gjatë gjithë vitit dhe, për rrjedhojë, sasia e rrezatimit që vjen në Tokë. Nëse përcaktojmë konstantën diellore për distancën aktuale të Tokës nga Dielli, atëherë me një vlerë mesatare vjetore prej 1,98 cal / cm 2min do të jetë e barabartë me 2.05 cal / cm 2min në janar dhe 1.91 cal / cm 2min në korrik.

Rrjedhimisht, hemisfera veriore merr pak më pak rrezatim në kufirin e atmosferës gjatë një dite vere sesa Hemisfera jugore për ditën tuaj të verës.

Sfericiteti i Tokës dhe prirja e rrafshit ekuatorial ndaj polit të ekliptikës (23.5 O ) krijon një shpërndarje komplekse të fluksit të rrezatimit nëpër gjerësi gjeografike në kufirin e atmosferës dhe ndryshimet e tij gjatë gjithë vitit.

Figura 9 - Fluksi i rrezatimit diellor në një sipërfaqe horizontale në semestrat dimëror dhe veror dhe për të gjithë vitin, në varësi të gjerësisë gjeografike

Nga figura mund të shihet se gjatë një viti, sasia e rrezatimit diellor në hyrje varion nga 318 kcal në ekuator në 133 kcal në pol.

Në dimër, fluksi i rrezatimit zvogëlohet shumë shpejt nga ekuatori në pol, në verë - shumë më ngadalë. Në të njëjtën kohë, maksimumi në verë vërehet në tropikët, dhe nga tropikët në ekuator, fluksi i rrezatimit zvogëlohet disi.

Diferenca e vogël në hyrjen e rrezatimit midis gjerësive gjeografike tropikale dhe polare në verë shpjegohet me faktin se lartësitë e Diellit në gjerësi polare në verë është më e ulët se në tropikët, por kohëzgjatja e ditës është e madhe. Në ditën e solsticit të verës, poli, pra, do të merrte më shumë rrezatim në mungesë të një atmosfere sesa ekuatori. Megjithatë, pranë sipërfaqes së tokës, si rezultat i zbutjes së rrezatimit nga atmosfera, reflektimit të tij nga vranësitë, etj., fluksi veror i rrezatimit në gjerësi polare është dukshëm më i vogël se në gjerësi më të ulëta.

Llogaritjet tregojnë se në kufirin e sipërm të atmosferës jashtë tropikëve, ka në ciklin vjetor një maksimum rrezatimi, që bie në kohën e solsticit të verës dhe një minimum, që bie në kohën e solsticit dimëror. Por midis tropikëve, fluksi i rrezatimit ka dy maksimum në vit, duke rënë në ato kohë kur Dielli arrin lartësinë më të lartë të mesditës. Në ekuator do të jetë në ekuinokset, në gjerësi të tjera ndërtropikale - pas ekuinoksit pranveror dhe para ekuinoksit vjeshtor, sa më e madhe të jetë gjerësia gjeografike, aq më shumë largohet nga datat e ekuinoksit. Amplituda e ciklit vjetor në ekuator është e vogël, brenda tropikëve është e vogël; në gjerësi të butë dhe të lartë, është shumë më e lartë.

konkluzioni

Nga të gjitha sa më sipër, mund të konkludojmë se Dielli është burimi i jetës për gjithçka tokësore. Ai luan një rol të madh në rrjedhën e proceseve kimike në Tokë. Dielli avullon ujin nga oqeanet, detet, nga sipërfaqja e tokës. Ai e shndërron këtë lagështi në pika uji, duke formuar re dhe mjegull, dhe më pas bën që ajo të bjerë përsëri në Tokë në formën e shiut, borës, vesës ose ngricës, duke krijuar kështu një cikël gjigant lagështie në atmosferë.

Energjia diellore është burimi i qarkullimit të përgjithshëm të atmosferës dhe qarkullimit të ujit në oqeane. Duket se krijon një sistem gjigant të ngrohjes së ujit dhe ajrit të planetit tonë, duke rishpërndarë nxehtësinë mbi sipërfaqen e tokës.

Drita e diellit, që bie mbi një bimë, shkakton procesin e fotosintezës në të, përcakton rritjen dhe zhvillimin e bimëve; duke u futur në tokë, ajo kthehet në nxehtësi, e ngroh atë, formon klimën e tokës, duke i dhënë kështu vitalitet farave të bimëve në tokë, mikroorganizmave dhe gjallesave që banojnë në të, të cilat pa këtë nxehtësi do të ishin në gjendje animacioni të pezulluar ( letargji).

Kështu, mund të konkludojmë se Dielli - është burimi kryesor i energjisë në Tokë dhe, shkaku kryesor që krijoi shumicën e burimeve të tjera energjetike të planetit tonë, si rezervat e qymyrit, naftës, gazit, energjisë së erës dhe ujit në rënie, energjisë elektrike, etj.

Lista e burimeve të përdorura

1 Arkivi i madh informacioni [Burimi elektronik] // Rrezatimi diellor siç na duket. - 2010 .-- 2 mars. - URL: # "justify"> 2 Gontaruk T.I. Unë e njoh botën: një enciklopedi. - M .: OOO "Shtëpia Botuese AST", 2003. - 445 f.

3 Matveev L.T. Kursi i Meteorologjisë së Përgjithshme. Fizika e atmosferës: një libër shkollor për studentët e universitetit. - Botimi i 2-të, Rev. dhe shtoni. - L., 1994 - 751 f.

4 Tema botërore- botim popullor [Burimi elektronik] // Dielli është një burim rrezatimi. - 2015 .-- 14 janar. - URL:<#"justify">12 Kondratyev K.Ya., Binenko V.I., Melnikova V.I. Meteorologjia dhe hidrologjia: tekst shkollor. - M., 1996. -174 s.

13 Rrezatimi diellor [Burimi elektronik] / Ngjyra blu e qiellit. - Moskë, 2015. - URL: # "justify"> 16 Guralnik I.I., Dubinsky G.P., Larin V.V., Mamikonova S.V. Meteorologjia. -Ed. 2, Rev. - L .: Gidrometeoizdat, 1982 .-- 440 f.

Budyko M.I. Meteorologjia dhe hidrologjia: tekst shkollor. - M., 1998 .-- 129 f.

18 Biofile - Revistë shkencore dhe informative [Burimi elektronik] // Ndikimi i Diellit në planetin Tokë. - 2014 .-- 4 prill. - URL: http://biofile.ru/kosmos/4362.html (data e hyrjes: 3.03.2015).

Zakharovskaya N.N., Ilyinich V.V. Meteorologjia dhe klimatologjia: udhërrëfyes studimi për studentët e nivelit të lartë. studim. institucionet. - M .: KolosS, 2005 .-- 127 f.

Agjencia Rajonale e Informacionit për Politikat [Burimet Elektronike] / Centrali i energjisë diellore. - M, 2015. - URL: http://goo.gl/OqpsCs (data e trajtimit 25.03.2015).

Materiale edukative [Burimi elektronik] / Fluksi i rrezatimit diellor. - 2015 .-- 24 nëntor. - URL: http://goo.gl/2iaXkt (data e trajtimit 27.03.2015).

Njerëzimi dhe mjedisi

Litosfera është guaska e fortë e Tokës, një burim i lëndëve të para minerale dhe lëndëve djegëse fosile, tokës ...
“Kontributi termik” i veprimtarisë njerëzore është në n. c) 0,006% e rrezatimit diellor. Pasoja e kësaj do të jetë rritja e temperaturës së planetit me 10C.

Mbrojtja e ajrit atmosferik

Të dy i kanë zili kushtet klimatike, zona të ndryshme gjeografike të tokës.
... shpërbërja e molekulave të oksigjenit nën ndikimin e rrezatimit diellor në atmosferën e sipërme në lartësinë 10-50 km. Përqendrimi i tij gjithashtu...

Rrezatimi diellor dhe ndikimi i tij në proceset natyrore dhe ekonomike

Ju mund të zbuloni koston e ndihmës për të shkruar një punim studentor.

Ndihmoni në shkrimin e një pune që do të pranohet patjetër!

Prezantimi

Kapitulli 1. Aspekte teorike të rrezatimit diellor

1 Thithja dhe shpërndarja e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor në atmosferë

2 Rrezatimi diellor i shpërndarë

3 Bilanci total i rrezatimit dhe rrezatimit

Kapitulli 2. Ndikimi i rrezatimit diellor në proceset natyrore dhe ekonomike

1 Rrezatimi diellor dhe klima

2 Efektet e rrezatimit diellor në zhvillimin e bimëve dhe kafshëve

konkluzioni

Bibliografi

Prezantimi

Rrezatimi diellor i referohet të gjithë fluksit të rrezatimit të emetuar nga Dielli, i cili është lëkundje elektromagnetike me gjatësi vale të ndryshme. Nga pikëpamja higjienike, me interes të veçantë paraqet pjesa optike e dritës së diellit, e cila zë diapazonin nga 280-2800 nm. Valët më të gjata - valët e radios, më të shkurtrat - rrezet gama, rrezatimi jonizues nuk arrijnë në sipërfaqen e Tokës, sepse ato mbahen në atmosferën e sipërme, në veçanti në shtresën e ozonit. Rrezatimi diellor është burimi kryesor i energjisë për të gjitha proceset fizike dhe gjeografike që ndodhin në sipërfaqen e tokës dhe në atmosferë.

Studimi i këtij problemi ka një rëndësi të madhe, sepse e gjithë natyra e gjallë është e ndjeshme ndaj ndryshimeve sezonale të temperaturës së ambientit, ndaj intensitetit të rrezatimit diellor - pemët mbulohen me gjethe në pranverë, gjethet bien në vjeshtë, proceset metabolike zbehen, shumë kafshë. letargji etj. Njeriu nuk bën përjashtim. Gjatë gjithë vitit, shkalla e tij metabolike ndryshon, përbërja e qelizave të indeve dhe këto luhatje janë të ndryshme në të ndryshme zonat klimatike... Pra, në rajonet jugore, përmbajtja e hemoglobinës dhe numri i eritrociteve, si dhe presioni maksimal dhe minimal i gjakut në periudhën e ftohtë rritet me 20 për qind krahasuar me stinën e ngrohtë. Në veri, përqindja më e lartë e hemoglobinës u konstatua në shumicën e banorëve të anketuar në muajt e verës dhe më e ulëta në dimër dhe në fillim të pranverës. Kohët e fundit, për shkak të një rritje të mprehtë të ndotjes së mjedisit, një rritje të përmbajtjes së dioksidit të karbonit në atmosferë, një rritje në rrezatimin e sfondit, numri i mutacioneve spontane, spontane, të dëmshme si te kafshët ashtu edhe te njerëzit është rritur ndjeshëm.

Puna e kursit "Rrezatimi diellor dhe ndikimi i tij në proceset natyrore dhe ekonomike" ka natyrë përshkruese, përfshin zhvillimin e njohurive në kuadër të këtij problemi.

Qëllimi i kësaj pune është të përcaktojë rolin e rrezatimit diellor në proceset natyrore dhe ekonomike.

Për të arritur qëllimin, janë vendosur detyrat e mëposhtme:

mbledhin dhe studiojnë literaturën për rrezatimin diellor;

të karakterizojë sjelljen e rrezatimit diellor në kushte tokësore;

Merrni parasysh rëndësinë e rrezatimit diellor në proceset natyrore dhe ekonomike.

Për zbatimin e qëllimeve dhe objektivave janë përdorur këto metoda kërkimore: analiza e literaturës shkencore dhe metodologjike për temën kërkimore, mbledhja e informacionit, krahasimi, përgjithësimi, sistemimi.

Lënda e kërkimit: Ndikimi i rrezatimit diellor në proceset fiziologjike në planetin Tokë. Objekti i kërkimit: Rrezatimi diellor direkt dhe difuz. Puna e kursit përbëhet nga një hyrje, dy pjesë, një përfundim dhe një listë referencash, duke përfshirë 10 burime.

Kapitulli 1. Aspekte teorike të rrezatimit diellor

1 Thithja dhe shpërndarja e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor në atmosferë

Burimi kryesor i energjisë për pothuajse të gjitha proceset natyrore që ndodhin në sipërfaqen e tokës dhe në atmosferë është energjia rrezatuese që vjen në Tokë nga Dielli. Energjia që vjen në sipërfaqen e tokës nga shtresat e saj të thella, e çliruar gjatë zbërthimit radioaktiv, e sjellë nga rrezet kozmike, si dhe rrezatimi që vjen në tokë nga yjet, janë të papërfillshme në krahasim me energjinë që vjen në tokë nga dielli. Përveç energjisë rrezatuese, d.m.th., valëve elektromagnetike, nga Dielli vijnë në Tokë edhe rryma të ndryshme grimcash të ngarkuara, kryesisht elektrone dhe protone, që lëvizin me shpejtësi qindra e mijëra km/sek. Shumica e energjisë rrezatuese të emetuar nga dielli janë rrezet ultravjollcë, të dukshme dhe infra të kuqe. Kjo pjesë e rrezatimit elektromagnetik të Diellit quhet rrezatim diellor në meteorologji.

Rrezatimi diellor që arrin në kufirin e sipërm të atmosferës, në rrugën e tij drejt sipërfaqes së tokës, pëson një sërë ndryshimesh të shkaktuara nga thithja dhe shpërndarja e tij në atmosferë. Rrezatimi që vjen nga Dielli në atmosferë dhe më pas në sipërfaqen e tokës në formën e një rrezeje paralele rrezesh quhet i drejtpërdrejtë. Një pjesë e konsiderueshme e rrezatimit të drejtpërdrejtë që arrin kufirin e sipërm të atmosferës arrin në sipërfaqen e tokës. Një pjesë e rrezatimit diellor shpërndahet nga molekulat e gazeve atmosferike dhe aerosoleve dhe arrin në sipërfaqen e tokës në formën e rrezatimit të shpërndarë. Duke kaluar nëpër atmosferën e tokës, rrezatimi diellor dobësohet për shkak të përthithjes dhe shpërndarjes nga gazrat atmosferikë dhe aerosolet. Në të njëjtën kohë, përbërja e tij spektrale gjithashtu ndryshon. Linjat dhe brezat shfaqen në spektër për shkak të përthithjes në atmosferën e tokës dhe quhen telurike. Në fig. 1 tregon shpërndarjen e energjisë në spektrin diellor. Kurba a karakterizon afërsisht shpërndarjen e saj jashtë atmosfera e tokës, dhe kthesat b dhe c - në sipërfaqen e tokës në lartësitë e diellit prej 35 dhe 15 °. Në kthesat b dhe c, pjesa ultravjollcë e spektrit është e prerë në të majtë në X = 0,29 μm, pasi rrezatimi ultravjollcë me një gjatësi vale më të shkurtër absorbohet plotësisht nga shtresat e sipërme të atmosferës. Një pjesë e spektrit me X< 0,29 мкм можно наблюдать только на высотах более 30 км. Ультрафиолетовая же радиация с Х >0,29 mikron, duke arritur në sipërfaqen e tokës, ka shumë pak energji. Pjesa me gjatësi vale të shkurtër e rrezatimit të dukshëm dhe, në një masë më të vogël, pjesa me gjatësi vale të gjatë, e dukshme dhe infra të kuqe e spektrit diellor gjithashtu zbutet fort kur kalon nëpër atmosferë. Në pjesën infra të kuqe të spektrit, ka një sërë brezash absorbues të shkaktuar nga prania e avullit të ujit në atmosferë. Në lartësi të ndryshme të diellit dhe lartësi të ndryshme të pikës së vëzhgimit mbi sipërfaqen e tokës, masa e atmosferës që kalon rrezja e diellit nuk është e njëjtë. Si rezultat, përbërja spektrale e rrezatimit diellor është gjithashtu e ndryshme. Me një ulje të lartësisë së diellit, pjesa ultravjollcë e rrezatimit zvogëlohet veçanërisht fuqishëm, pak më pak e dukshme dhe vetëm pak infra të kuqe.

Oriz. 1. Shpërndarja e energjisë në spektrin diellor.

a - në kufirin e sipërm të atmosferës,

b - në sipërfaqen e tokës në një lartësi dielli prej 35 °,

c - në sipërfaqen e tokës në një lartësi dielli prej 15 °.

Avulli i ujit luan një rol të rëndësishëm në thithjen e rrezatimit me valë të gjata: sa më shumë avuj uji në atmosferë, aq më pak rrezatim direkt arrin në Tokë, të gjitha gjërat e tjera janë të barabarta. Krahasimi i kurbave a, b dhe c në Fig. 1 tregon se sa dukshëm ndryshon atmosfera shpërndarjen fillestare të energjisë në spektrin e rrezatimit diellor. Shpërndarja e rrezatimit në atmosferë ndodh kryesisht nga molekulat e gazeve atmosferike dhe aerosoleve (grimcat e pluhurit, pikat e mjegullës, retë, etj.). Intensiteti i shpërndarjes varet nga numri i grimcave shpërndarëse për njësi vëllimi, nga madhësia dhe natyra e tyre, si dhe nga gjatësia e valës së vetë rrezatimit të shpërndarë. Më poshtë janë vlerat e koeficientit të shpërndarjes në ajër të pastër dhe të thatë në presion normal për gjatësi vale të ndryshme

presioni i atmosferës së rrezatimit diellor

Tabela 1 Faktorët e shpërndarjes në ajër të pastër dhe të thatë me presion normal

λ , μm 0.7600.5890.4860.396K 10 7(e kuqe) (e verdhë) (blu) (vjollcë) 0.310.861.94.4

Tabela 1 tregon se sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më shumë shpërndahen rrezet, për shembull: shpërndarjet vjollce janë 14 herë më të forta se ato të kuqe. Kjo, në veçanti, shpjegon ngjyrën blu të qiellit. Edhe pse rrezet vjollce dhe blu janë të shpërndara edhe më shumë se bluja, energjia e tyre është dukshëm më e vogël. Prandaj, drita e shpërndarë dominohet nga ngjyra blu.

Shpërndarja e rrezatimit ndodh në të gjitha drejtimet, por jo me të njëjtin intensitet. Shpërndarja më intensive ndodh në drejtimin e rrezes rënëse (përpara) dhe në drejtim të kundërt (prapa). Minimumet e shpërndarjes vërehen në drejtime pingul me rrezen e drejtpërdrejtë. Kështu ndodh shpërndarja në ajër krejtësisht të pastër dhe të thatë. Pjesa e valëve të shkurtra në rrezatim të shpërndarë është më i madh se në rrezatim direkt. Prandaj, sa më e gjatë të jetë rruga e rrezeve të diellit, aq më shumë valë të shkurtra shpërndahen dhe aq më e madhe bëhet proporcioni i valëve të gjata. Kjo shpjegon, për shembull, që dielli dhe hëna pranë horizontit marrin një ngjyrë të verdhë ose edhe të kuqërremtë.

Fluksi i drejtpërdrejtë i rrezatimit dhe përbërja e tij spektrale varen nga lartësia e diellit dhe transparenca e atmosferës. Kjo e fundit, nga ana tjetër, varet nga përmbajtja e gazrave thithës dhe aerosoleve, veçanërisht nga prania e reve dhe mjegullës. Nën ndikimin e këtyre faktorëve, fluksi i drejtpërdrejtë i rrezatimit mund të ndryshojë në një gamë të gjerë. Në të njëjtën lartësi të diellit, fluksi i rrezatimit të drejtpërdrejtë në gjerësi të ulëta, ku atmosfera përmban shumë avuj uji dhe pluhur, duhet të jetë më i vogël se në gjerësi të larta. Megjithatë, transparenca e atmosferës ndikon në këtë rrjedhë në të njëjtën mënyrë si lartësia e diellit, nga e cila varet numri i masave të kalueshme.

Fluksi i rrezatimit të drejtpërdrejtë rritet me rritjen e lartësisë së zonës mbi nivelin e detit, pasi sa më e lartë të jetë pika e vëzhgimit, aq më e vogël trashësia e atmosferës depërtohet nga rrezet e diellit dhe aq më pak ato dobësohen. Rritja e fluksit të rrezatimit të drejtpërdrejtë me lartësinë në atmosferën e poshtme është më e shpejtë se në pjesën e sipërme, pasi shumica e aerosoleve dhe avullit të ujit janë të përqendruara në fund. Retë kanë një efekt jashtëzakonisht të madh në rrezatimin e drejtpërdrejtë. Retë e dendura të nivelit të poshtëm praktikisht nuk lejojnë që rrezatimi i drejtpërdrejtë të kalojë.

Nëse transparenca e atmosferës nuk do të ndryshonte gjatë ditës, atëherë ndryshimi në rrezatimin e drejtpërdrejtë do të ishte simetrik në raport me mesditën e vërtetë: nga zero në kohën e lindjes së diellit, ai fillimisht shpejt, dhe më pas më ngadalë, do të rritej në vlerën maksimale. arriti në mesditë, dhe pastaj po aq pa probleme, në fillim ngadalë, dhe më pas më shpejt, u ul në zero në momentin e perëndimit të diellit. Rrymat do të ishin të njëjta në orët simetrike rreth mesditës.

Por transparenca e atmosferës gjatë ditës nuk mbetet konstante, pasi sasia e pluhurit, avullit të ujit dhe papastërtive të tjera që përmbahen në ajër po ndryshon vazhdimisht. Prandaj, ndryshimi ditor i rrezatimit të drejtpërdrejtë zakonisht nuk është simetrik në lidhje me mesditën. Në orët afër mesditës ose pasdites, si pasojë e intensifikimit të lëvizjeve ngjitëse të ajrit, ngritjes së pluhurit dhe avullit të ujit, rrezatimi direkt fillon të ulet, kështu që vlera maksimale e tij vihet re jo në mesditë, por rreth orës 10.

Kursi ditor i rrezatimit direkt ndryshon gjithashtu gjatë gjithë vitit, pasi ndryshon gjatësia e ditës dhe lartësia e diellit. Variacioni ditor i rrezatimit të drejtpërdrejtë që hyn në pingul me rrezet dhe në sipërfaqen horizontale është gjithashtu i ndryshëm për shkak të këndit të pabarabartë të incidencës së rrezeve në këto sipërfaqe. Në fig. 2 tregon ndryshimin ditor të rrezatimit të drejtpërdrejtë që hyn në pingul me rrezet dhe në sipërfaqen horizontale në Pavlovsk (afër Shën Petersburg).

Oriz. 2. Ndryshimi ditor i rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor në Pavlovsk. Linjat e ngurta - në sipërfaqe pingul me rrezet; vija të thyera - në një sipërfaqe horizontale

Siç mund të shihet nga kjo figurë, ardhja e rrezatimit të drejtpërdrejtë në një sipërfaqe horizontale në të gjitha orët e ditës është më e vogël se në një sipërfaqe pingul me rrezet. Ky ndryshim është veçanërisht i madh në dimër, kur lartësia e diellit është e ulët.

Variacioni ditor i rrezatimit direkt varet edhe nga gjerësia gjeografike e vendit: në gjerësi të ulëta, maksimumi në orët e mesditës është shumë më i theksuar se në ato të larta. Arsyeja është se ndërsa i afroheni polit, lartësia e diellit ndryshon më pak gjatë ditës. Në pole, për shembull, ndryshimi në lartësinë e diellit gjatë ditës është aq i parëndësishëm sa këtu ndryshimi ditor i rrezatimit të drejtpërdrejtë praktikisht mungon.

Kursi vjetor i rrezatimit të drejtpërdrejtë karakterizohet nga një ndryshim në vlerat mesatare mujore të mesditës. Kursi vjetor më i theksuar i rrezatimit të drejtpërdrejtë në pol. Në gjysmën e dimrit të vitit, rrezatimi diellor mungon këtu, dhe deri në kohën e solsticit të verës mund të arrijë 1.30 cal / cm 2· Min. Në ekuator, përkundrazi, amplituda e rrjedhës vjetore të rrezatimit të drejtpërdrejtë është më e vogla. Për më tepër, në ekuator, rrjedha vjetore e rrezatimit të drejtpërdrejtë ka formën e një vale të dyfishtë. Lartësitë deri në 1,32 kalori / cm 2Min., Vjeshta në ditët e ekuinoksit të pranverës dhe vjeshtës, dhe minimumet, të cilat janë rreth 0,80 kalori / cm 2min., - në ditët e solsticit të verës dhe dimrit. Në gjerësinë gjeografike të mesme, në rrjedhën vjetore të rrezatimit të drejtpërdrejtë të mesditës, maksimumi duhet të ishte vërejtur në kohën e solsticit të verës, kur lartësia e diellit është më e larta, dhe minimumi në kohën e solsticit dimëror, kur është më e ulëta. . Kjo për faktin se në muajt e verës, për shkak të rritjes së përmbajtjes së avullit të ujit dhe pluhurit në ajër, transparenca e atmosferës zvogëlohet shumë. Rëndësi të madhe për bujqësinë, ndërtimin dhe zgjidhjen e një sërë problemesh teknike kanë të dhënat për sasitë e rrezatimit të drejtpërdrejtë që merr një sipërfaqe horizontale në ditë, muaj, vit. Dalloni midis sasive teorike, të mundshme dhe aktuale të rrezatimit të drejtpërdrejtë. Shuma teorike është sasia e rrezatimit që vjen nga Dielli për një periudhë të caktuar kohe për njësi të sipërfaqes horizontale të vendosur në skajin e jashtëm të atmosferës

Shuma e mundshme është sasia e energjisë rrezatuese që do të hynte ky vend me një transparencë mesatare të atmosferës për të dhe në mungesë të plotë të reve për një periudhë të caktuar kohore në një zonë të vetme horizontale të vendosur në sipërfaqen e tokës. Sasia aktuale e rrezatimit direkt quhet sasia e tij aktuale e marrë gjatë një periudhe të caktuar kohore në një zonë të vetme horizontale të vendosur në sipërfaqen e tokës. Shumat aktuale gjenden duke përpunuar të dhënat e aktinografit ose nga vëzhgimet e aktinometrit, duke marrë parasysh kohëzgjatjen e diellit, të përcaktuar nga regjistrimet e heliografit.

Tabela 2 Shumat ditore të rrezatimit direkt në ditë të ndryshme në Kharkov (cal / cm 2)

Shuma 16 / III15 / IV15 / XI16 / XII Teorike E mundshme Aktual 519.6 305.3 116.8985.2 584.3 361.6610.4 365.0 215.1167.9 78.01 .

Tabela 2 tregon sasitë ditore teorike, të mundshme dhe aktuale të rrezatimit të drejtpërdrejtë në Kharkov në kohë të ndryshme i vitit. Të dhënat e tabelës. 2 tregojnë se atmosfera luan një rol të madh në dobësimin e rrezatimit diellor (edhe në ditë të kthjellta me një transparencë mesatare të atmosferës, sipërfaqja e tokës merr vetëm rreth 60% të energjisë diellore që arrin në kufirin e sipërm të atmosferës), si dhe vranësitë (redukton ndjeshëm ardhjen e rrezatimit direkt në krahasim me sasitë e tij të mundshme).

Vëzhgimet tregojnë se sasitë aktuale të rrezatimit të drejtpërdrejtë në muajt e pranverës dhe të verës rriten pak nga gjerësia gjeografike e lartë në atë të ulët, me përjashtim të rajoneve polare, ku ato ulen ndjeshëm. Sasitë e vjeshtës dhe dimrit zvogëlohen ndjeshëm me rritjen e gjerësisë gjeografike, gjë që çon gjithashtu në një rënie të fortë të sasive vjetore në të njëjtin drejtim.

1.2 Rrezatimi diellor i shpërndarë

Ardhja e rrezatimit të shpërndarë në sipërfaqen e tokës mund të arrijë disa të dhjetat e cal / cm 2· Min. Vërehen varësitë e mëposhtme.

Sa më e lartë të jetë lartësia e diellit, aq më i madh është fluksi i rrezatimit të shpërndarë.

Sa më shumë grimca shpërndahen në atmosferë, aq më shumë rrezatimi diellor shpërndahet. Rrjedhimisht, fluksi i rrezatimit të shpërndarë rritet me rritjen e turbullirës së atmosferës.

Fluksi i rrezatimit të shpërndarë rritet ndjeshëm në prani të reve të lehta dhe relativisht të holla, të cilat përfaqësojnë një mjedis të mirë-shpërndarjes. Veçanërisht i madh është ndikimi i reve të ndriçuara nga dielli nga ana (Altocumulus, Cumulus). Nën ndikimin e një reje të tillë, rrezatimi i shpërndarë mund të rritet me 8-10 herë në krahasim me ardhjen e tij me një qiell të pastër. Kur niveli i mesëm dhe veçanërisht i sipërm është i mbuluar me re, rrezatimi i shpërndarë është 1,5-2 herë më i madh se sa me një qiell të pastër. Vetëm me re shumë të forta me re dhe me reshje, rrezatimi i shpërndarë është më i vogël se me një qiell të pastër.

Ardhja e rrezatimit të shpërndarë varet nga natyra e sipërfaqes aktive, në radhë të parë nga reflektueshmëria e saj, pasi rrezatimi i reflektuar nga sipërfaqja shpërndahet përsëri në atmosferë dhe një pjesë e tij përsëri bie në sipërfaqe, ku i shtohet asaj të shpërndarë fillimisht. rrezatimi. Mbulesa e borës rrit veçanërisht dukshëm rrezatimin e shpërndarë, duke reflektuar deri në 70-90% të rrezeve të drejtpërdrejta dhe të shpërndara që bien mbi të. Sa më e ulët të jetë lartësia e diellit, aq më shumë rritet rrezatimi i shpërndarë për shkak të shpërndarjes dytësore. Kështu, mbulesa e borës rrit fluksin e rrezatimit të shpërndarë me 65% kur dielli është afër horizontit dhe me 12% kur dielli është 50 °.

Me një rritje të lartësisë mbi nivelin e detit, rrezatimi i shpërndarë në një qiell të pastër zvogëlohet, pasi trashësia e shtresave të shpërndarjes së sipërme të atmosferës zvogëlohet. Por në prani të reve, rrezatimi i shpërndarë në shtresën e nënresë së atmosferës rritet me lartësinë.

Ndryshimi ditor dhe vjetor i rrezatimit të shpërndarë në një qiell pa re është paralel me rrjedhën e rrezatimit të drejtpërdrejtë. Por në mëngjes, rrezatimi i shpërndarë shfaqet më herët se rrezatimi i drejtpërdrejtë. Më pas, me daljen e diellit mbi horizont, ai rritet, arrin maksimum në orën 12-13, pas së cilës fillon të ulet dhe në fund të muzgut kthehet në zero. Në rrjedhën vjetore, maksimumi i rrezatimit të shpërndarë me një qiell të pastër vërehet në korrik, dhe një minimum në janar. Ecuria vjetore e rrezatimit të shpërndarë është gjithashtu e thjeshtë në rastin e reve të vazhdueshme. Megjithatë, variacioni i përshkruar ditor dhe vjetor i rrezatimit të shpërndarë është shumë i shqetësuar dhe i ndërlikuar nga vrenjtja e ndryshueshme.

Sasia e rrezatimit të shpërndarë që arrin në sipërfaqen e tokës për çdo periudhë kohe përcaktohet nga regjistrimi i instrumenteve të regjistrimit ose nga llogaritja e bazuar në rezultatet e vëzhgimeve në kohë të veçanta.

Sasia ditore e rrezatimit të shpërndarë varet kryesisht nga lartësia e diellit dhe gjatësia e ditës. Prandaj, ato rriten me zvogëlimin e gjerësisë gjeografike dhe nga dimri në verë. Transparenca e ajrit dhe vrenjtja kanë një ndikim të madh në ardhjen e rrezatimit të shpërndarë.

Rrezatimi i shpërndarë luan një rol veçanërisht të rëndësishëm në gjerësi të mëdha gjeografike dhe gjatë muajve të dimrit. Kjo shihet qartë, për shembull, nga tabela. 3, në të cilën, së bashku me shumat e rrezatimit të shpërndarë (∑ D), për krahasim, shumat e rrezatimit të drejtpërdrejtë (∑ S ´ ) duke arritur në një sipërfaqe horizontale.

Tabela 3 Shumat sezonale dhe vjetore të rrezatimit direkt (në një sipërfaqe horizontale) dhe rrezatimit të shpërndarë (cal / cm 2)

Artikulli Sasia e rrezatimitDimërPranverëVerëVjeshtëViti% Yakutsk ( φ = 62 °) ∑ S ´ 1,6 19,1 22,4 5,1 50,2 57 ∑ D2.613.815.45.537.343 Pavlovsk ( φ = 59,7 °) ∑ S ´ 0,915,122,74,142,856∑ D2,211,414,65,033,244 Karadag ( φ = 40 °) ∑ S ´ 4,522,036,714,077,264 D6,514,013,68,442,536

Siç mund ta shihni nga tabela. 3, në muajt e dimrit shumat e rrezatimit të shpërndarë janë kudo më të mëdha se shumat e rrezatimit të drejtpërdrejtë, veçanërisht në gjerësi të mëdha gjeografike, ku në këtë kohë edhe lartësitë e mesditës së diellit janë të ulëta. Në verë, rrezatimi i shpërndarë gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në zonat me mbulesë të konsiderueshme resh (Yakutsk, Pavlovsk). Në sasitë vjetore të energjisë rrezatuese, përqindja e rrezatimit të shpërndarë në gjerësi të mëdha gjeografike dhe në rajone me një sasi të madhe resh kalon 50%. Për shembull, në Arkhangelsk është 56%, në Shën Petersburg 51%, etj.

1.3 Bilanci total i rrezatimit dhe rrezatimit

Rrezatimi total është shuma e një vije të drejtë (në një sipërfaqe horizontale) dhe e rrezatimit të shpërndarë. Përbërja e rrezatimit total, pra raporti ndërmjet rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë, ndryshon në varësi të lartësisë së diellit, transparencës, atmosferës dhe vrenjturës.

Para lindjes së diellit, rrezatimi total përbëhet tërësisht, dhe në lartësi të ulëta të diellit - kryesisht nga rrezatimi i shpërndarë. Me një rritje në lartësinë e diellit, përqindja e rrezatimit të shpërndarë në total në një qiell pa re zvogëlohet: në h = 8 ° është 50%, dhe në h = 50 ° - vetëm 10-20%.

Sa më transparente të jetë atmosfera, aq më i ulët është përqindja e rrezatimit të shpërndarë në total.

Ndryshimi ditor dhe vjetor i rrezatimit total përcaktohet kryesisht nga ndryshimi i lartësisë së diellit: rrezatimi total ndryshon pothuajse në proporcion të drejtë me ndryshimin në lartësinë e diellit. Por ndikimi i vrenjturës dhe transparenca e ajrit e ndërlikon shumë këtë marrëdhënie të thjeshtë dhe prish rrjedhën e qetë të rrezatimit total.

Rrezatimi total gjithashtu varet ndjeshëm nga gjerësia gjeografike e vendit. Me zvogëlimin e gjerësisë gjeografike, sasitë e tij ditore rriten, dhe sa më e ulët të jetë gjerësia gjeografike e vendit, aq më uniformisht shpërndahet rrezatimi total gjatë muajve, d.m.th., aq më e vogël është amplituda e ciklit të tij vjetor. Për shembull, në Pavlovsk ( φ = 60 °) sasitë e tij mujore janë nga 12 në 407 cal / cm 2, në Uashington ( φ = 38,9 °) - nga 142 në 486 kalori / cm 2, dhe në Takubai ( φ = 19 °) - nga 307 në 556 kalori / cm 2... Shumat vjetore të rrezatimit total rriten gjithashtu me zvogëlimin e gjerësisë gjeografike. Megjithatë, në disa muaj rrezatimi total në rajonet polare mund të jetë më i lartë se në gjerësi më të ulëta. Për shembull, në Gjirin Tikhaya në qershor rrezatimi total është 37% më shumë se në Pavlovsk dhe 5% më shumë se në Feodosia.

Vëzhgimet e vazhdueshme në Antarktidë gjatë 7-8 viteve të fundit tregojnë se shumat mujore të rrezatimit total në këtë zonë në muajin më të ngrohtë (dhjetor) janë rreth 1.5 herë më të larta se në të njëjtat gjerësi gjeografike në Arktik dhe janë të barabarta me shumat përkatëse. në Krime dhe në Tashkent. Edhe shumat vjetore të rrezatimit total në Antarktidë janë më të mëdha se, për shembull, në Shën Petersburg. Një mbërritje e tillë domethënëse e rrezatimit diellor në Antarktidë shpjegohet me thatësinë e ajrit, lartësi e madhe Stacione antarktike mbi nivelin e detit dhe reflektim i lartë i sipërfaqes së borës (70-90%), gjë që rrit rrezatimin e shpërndarë

Dallimi midis të gjitha flukseve të energjisë rrezatuese që mbërrijnë dhe largohen nga sipërfaqja aktive quhet bilanci i rrezatimit të sipërfaqes aktive. Me fjalë të tjera, bilanci i rrezatimit të një sipërfaqe aktive është diferenca midis mbërritjes dhe konsumit të rrezatimit në këtë sipërfaqe. Nëse sipërfaqja është horizontale, atëherë pjesa hyrëse e bilancit përfshin rrezatim direkt që vjen në sipërfaqen horizontale, rrezatim të shpërndarë dhe rrezatim kundër atmosferës. Konsumi i rrezatimit përbëhet nga rrezatimi i reflektuar me valë të shkurtër dhe të gjatë të sipërfaqes aktive dhe nga pjesa e kundër-rrezatimit të atmosferës që reflektohet prej saj.

Bilanci i rrezatimit përfaqëson mbërritjen ose konsumin aktual të energjisë rrezatuese në sipërfaqen aktive, e cila përcakton nëse ajo do të nxehet apo ftohet. Nëse ardhja e energjisë rrezatuese është më e madhe se konsumi i saj, atëherë bilanci i rrezatimit është pozitiv dhe sipërfaqja nxehet. Nëse të ardhurat janë më të vogla se shkalla e rrjedhës, atëherë bilanci i rrezatimit është negativ dhe sipërfaqja ftohet. Bilanci i rrezatimit në tërësi, si dhe elementët përbërës të tij individualë, varet nga shumë faktorë. Ndikohet veçanërisht fuqishëm nga lartësia e diellit, kohëzgjatja e diellit, natyra dhe gjendja e sipërfaqes aktive, turbullira e atmosferës, përmbajtja e avullit të ujit në të, vrenjtja etj.

Bilanci i menjëhershëm (minutor) gjatë ditës është zakonisht pozitiv, veçanërisht në verë. Përafërsisht 1 orë para perëndimit të diellit (duke përjashtuar kohën e dimrit), konsumi i energjisë rrezatuese fillon të tejkalojë mbërritjen e saj dhe bilanci i rrezatimit bëhet negativ. Përafërsisht 1 orë pas lindjes së diellit, ai bëhet sërish pozitiv. Ndryshimi ditor i bilancit gjatë ditës me një qiell të pastër është afërsisht paralel me rrjedhën e rrezatimit të drejtpërdrejtë. Gjatë natës, bilanci i rrezatimit zakonisht ndryshon pak, por nën ndikimin e vrenjturave të ndryshueshme, ai mund të ndryshojë ndjeshëm.

Shumat vjetore të bilancit të rrezatimit janë pozitive në të gjithë sipërfaqen e tokës dhe oqeaneve, me përjashtim të zonave me mbulesë të përhershme bore ose akulli, për shembull, Grenlanda Qendrore dhe Antarktida. Në veri të gjerësisë gjeografike veriore 40 ° dhe në jug të gjerësisë gjeografike jugore 40 °, shumat mujore të dimrit të bilancit të rrezatimit janë negative, dhe periudha me një bilanc negativ rritet drejt poleve. Pra, në Arktik, këto sasi janë pozitive vetëm në muajt e verës, në 60 ° gjerësi - për shtatë muaj, dhe në 50 ° gjerësi - për nëntë muaj. Sasitë vjetore të bilancit të rrezatimit ndryshojnë gjatë kalimit nga toka në det.

Bilanci i rrezatimit i sistemit Tokë-atmosferë është bilanci i energjisë rrezatuese në një kolonë vertikale të atmosferës me një seksion kryq prej 1 cm. 2duke u shtrirë nga sipërfaqja aktive deri në kufirin e sipërm të atmosferës. Pjesa e saj hyrëse përbëhet nga rrezatimi diellor i zhytur nga sipërfaqja aktive dhe atmosfera, dhe pjesa dalëse përbëhet nga ajo pjesë e rrezatimit me valë të gjatë të sipërfaqes së tokës dhe atmosferës që shkon në hapësirën botërore. Bilanci i rrezatimit të sistemit Tokë-atmosferë është pozitiv në brez nga 30 ° gjerësi jugore deri në 30 ° gjerësi veriore, dhe në gjerësi më të larta është negative.

Studimi i bilancit të rrezatimit është me interes të madh praktik, pasi ky bilanc është një nga faktorët kryesorë formues të klimës. Regjimi termik i jo vetëm tokës ose rezervuarit varet nga vlera e tij, por edhe nga shtresat e atmosferës ngjitur me to. Njohja e bilancit të rrezatimit ka një rëndësi të madhe në llogaritjen e avullimit, në studimin e formimit dhe transformimit të masave ajrore, në shqyrtimin e efektit të rrezatimit tek njerëzit dhe flora.

Kapitulli 2. Ndikimi i rrezatimit diellor në proceset natyrore dhe ekonomike

2.1 Rrezatimi diellor dhe klima

Dielli është forca kryesore që drejton sistemin klimatik dhe edhe ndryshimet më të vogla në sasinë e energjisë diellore mund të kenë pasoja të rënda për klimën e tokës. Aktiviteti diellor rritet dhe zvogëlohet çdo njëmbëdhjetë vjet (ose, siç besojnë disa ekspertë, çdo njëzet e dy vjet) të ciklit diellor. Gjatë 3 milionë viteve të fundit, luhatjet e rregullta në sasinë e dritës së diellit që bie në sipërfaqen e planetit kanë shkaktuar një sërë epokash akullnajash, të shoqëruara nga intervale të shkurtra dhe të ngrohta ndërglaciale. Sipas hipotezës së Milankovitch, hemisfera e Tokës, si rezultat i ndryshimeve në lëvizjen e saj, mund të marrë më pak ose më shumë rrezatim diellor, i cili reflektohet në temperaturën globale. Gjatë miliona viteve, shumë cikle klimatike kanë ndryshuar. Në fund të epokës së fundit të akullit, mbulesa e akullit, e cila për 100 mijë vjet lidhi me zinxhirë veriun e Evropës dhe Amerika e Veriut, filloi të zvogëlohej dhe u zhduk 6 mijë vjet më parë. Shumë shkencëtarë besojnë se zhvillimi i qytetërimit bie kryesisht në intervalin e ngrohtë midis epokave të akullit.

Rrezatimi diellor që arrin në sipërfaqen e Tokës është baza kryesore e energjisë për formimin e klimës. Ai përcakton rrjedhën kryesore të nxehtësisë në sipërfaqen e tokës. Atmosfera nxehet, duke thithur si rrezatimin diellor ashtu edhe rrezatimin e vetë tokës. Atmosfera e nxehtë rrezaton vetë. Ashtu si sipërfaqja e tokës, ajo lëshon rrezatim infra të kuqe në rangun e valëve të gjata të padukshme për syrin. Një pjesë e konsiderueshme (rreth 70%) e rrezatimit atmosferik vjen në sipërfaqen e tokës, e cila pothuajse plotësisht e thith atë (95-99%). Ky rrezatim quhet "kundër-rrezatim", pasi është i drejtuar drejt rrezatimit të vetë sipërfaqes së tokës. Substanca kryesore në atmosferë që thith rrezatimin tokësor dhe dërgon atë që vjen është avulli i ujit. Përveç avullit të ujit, atmosfera përmban dioksid karboni (CO 2) dhe gazra të tjerë që thithin energji në intervalin e gjatësisë valore 7-15 mikron, d.m.th. ku energjia e rrezatimit tokësor është afër maksimumit. Ndryshime relativisht të vogla në përqendrimin e CO 2në atmosferë mund të ndikojë në temperaturën e sipërfaqes së tokës. Për analogji me proceset që ndodhin në serra, kur rrezatimi që depërton përmes filmit mbrojtës ngroh tokën, rrezatimi i të cilit vonohet nga filmi, duke siguruar ngrohje shtesë, ky proces i ndërveprimit të sipërfaqes së tokës me atmosferën quhet "serë". efekt". Fenomeni i efektit serrë bën të mundur ruajtjen e temperaturës në sipërfaqen e Tokës në të cilën është e mundur lindja dhe zhvillimi i jetës. Nëse efekti serë mungonte, temperatura mesatare e sipërfaqes Globi do të ishte shumë më e ulët se tani.

Ndikimi i faktorëve të jashtëm në temperaturën globale të ajrit është studiuar në bazë të modelimit. Pjesa më e madhe e punës në këtë drejtim tregon se në 50 vitet e fundit, ritmet dhe shtrirja e parashikuar e ngrohjes për shkak të rritjes së emetimeve të gazeve serrë janë mjaft të krahasueshme me shkallën dhe shtrirjen e ngrohjes së vëzhguar ose i tejkalojnë ato. Ndryshimet në përqendrimin e gazeve serrë dhe aerosoleve në atmosferë, ndryshimet në rrezatimin diellor dhe vetitë e sipërfaqes së tokës ndryshojnë ekuilibrin energjetik të sistemit klimatik. Këto ndryshime shprehen me termin "forcim rrezatues", i cili përdoret për të krahasuar se si një sërë faktorësh njerëzorë dhe natyrorë ndikojnë në klimën globale.

Në territorin e Rusisë në dimër, rrezatimi total diellor arrin vlerat më të larta në jug të Lindjes së Largët, në Transbaikalia Jugore dhe Ciscaucasia. Në janar, jugu ekstrem i Primorye merr mbi 200 MJ / m 2, pjesa tjetër e zonave të listuara - mbi 150 mJ / km 2... Në veri, rrezatimi total zvogëlohet me shpejtësi për shkak të pozicionit më të ulët të Diellit dhe zvogëlimit të gjatësisë së ditës. K 60 ° N tashmë zvogëlohet 3-4 herë. Në veri të Rrethit Arktik, vendoset nata polare, kohëzgjatja e së cilës është 70 ° N. është 53 ditë. Bilanci i rrezatimit në dimër është negativ në të gjithë vendin.

Në këto kushte, ka një ftohje të fortë të sipërfaqes dhe formimin e Maksimumit Aziatik me qendër në Mongolinë Veriore, Altai juglindor, Tuva dhe në jug të rajonit Baikal. Presioni në qendër të anticiklonit i kalon 1040 hPa (mbar). Nga maksimumi aziatik shtrihen dy spursa: në verilindje, ku formohet qendra dytësore Oymyakon me presion mbi 1030 hPa dhe në perëndim, në lidhjen me maksimumin e Azores, boshti Voeikov. Ai shtrihet përmes maleve kazake deri në Uralsk - Saratov - Kharkov - Kishinau dhe më tej në bregun jugor të Francës. Në rajonet perëndimore të Rusisë brenda boshtit Voeikov, presioni bie në 1021 hPa, por mbetet më i lartë se në territoret e vendosura në veri dhe jug të boshtit.

Boshti Voeikov luan një rol të rëndësishëm në ndarjen e klimës. Në jug të saj (në Rusi kjo është jugu i Rrafshit të Evropës Lindore dhe Ciscaucasia), fryjnë erërat lindore dhe verilindore, duke bartur ajër të thatë dhe të ftohtë kontinental gjerësi të butë nga Lartësia e Azisë. Erërat jugperëndimore dhe perëndimore fryjnë në veri të aksit Voeikov. Roli i transportit perëndimor në pjesën veriore të Rrafshit të Evropës Lindore dhe në veriperëndim Siberia Perëndimore rritet për shkak të minimumit islandez, lugina e të cilit arrin në Detin Kara (në zonën Varangerfjord, presioni është 1007,5 hPa). Ajri relativisht i ngrohtë dhe i lagësht i Atlantikut shpesh hyn në këto rajone me një transferim perëndimor. Pjesa tjetër e Siberisë dominohet nga erërat me një komponent jugor, duke bartur ajrin kontinental nga maksimumi aziatik. Në fig. 3 tregon se mbi territorin e veri-lindjes në kushtet e një lehtësimi depresioni dhe rrezatimit minimal diellor në dimër, formohet ajri arktik kontinental, i cili është shumë i ftohtë dhe i thatë. Nga nxitimi verilindor i presionit të lartë, ai nxiton drejt Arktikut dhe Oqeanet Paqësore

Oriz. 3. temperature mesatare ajri në janar

Në dimër, minimumi Aleut formohet pranë brigjeve lindore të Kamchatka. Në Ishujt Komandant, në pjesën juglindore të Kamchatka, në pjesën veriore të harkut të ishullit Kuril, presioni është nën 1003 hPa, në një pjesë të konsiderueshme të bregdetit Kamchatka, presioni është nën 1006 hPa. Këtu, në periferi lindore të Rusisë, zona e presionit të ulët ndodhet në afërsi të nxitjes verilindore, prandaj, formohet një gradient presioni i lartë (veçanërisht afër bregut verior të Detit të Okhotsk); Ajri i ftohtë kontinental i gjerësive gjeografike të butë (në jug) dhe arktik (në veri) bartet në zonën ujore të deteve. Mbizotërojnë erërat e pikave veriore dhe veriperëndimore. Fronti Arktik në dimër vendoset mbi zonën ujore të Barents dhe detet Kara, dhe në Lindjen e Largët - mbi Deti i Okhotsk... Fronti polar në këtë kohë kalon në jug të territorit Rusia. Vetëm në bregun e Detit të Zi të Kaukazit është prekur ndikimi i cikloneve të degës mesdhetare të frontit polar, rrugët e të cilave zhvendosen nga Azia Perëndimore në Deti i Zi për shkak të presionit më të ulët mbi hapësirat e tij të hapura. Shpërndarja e reshjeve shoqërohet me zonat ballore.

Me fillimin e periudhës së ngrohtë, roli i faktorit të rrezatimit në formimin e klimës rritet ndjeshëm. Ai përcakton regjimi i temperaturës pothuajse në të gjithë vendin. Rrezatimi total arrin vlerat më të larta në verë në shkretëtirat e rajonit të Kaspikut dhe në bregun e Detit të Zi të Kaukazit - në korrik, 700 mJ / m2. Në veri, sasia e rrezatimit diellor zvogëlohet pak, për shkak të rritjes së gjatësisë së ditës; prandaj, në veri të Taimyr, ajo arrin në 550 mJ / m2 në korrik, d.m.th. 80% e rrezatimit që vjen në jug të vendit. Në verë bilanci i rrezatimit dhe temperaturat mesatare mujore janë pozitive në të gjithë vendin. Temperatura mesatare maksimale në korrik ishujt veriorë Franz Josef Toka dhe Severnaya Zemlya janë afër zeros, në brigjet e Taimyr - pak më shumë se + 2 ° С, në rajone të tjera bregdetare të Siberisë + 4 ... + 6 ° С, dhe në brigjet e detit Barents + 8 ... + 9 ° ME. Kur lëvizni në jug, temperatura rritet shpejt në +12 ... + 13 ° С. Në jug, rritja e temperaturës është më graduale. Temperatura mesatare e korrikut arrin vlerën e saj maksimale prej + 25 ° C në shkretëtirat e Kaspikut dhe Ciscaucasia Lindore.

Në verë, toka ngrohet, presioni mbi të zvogëlohet. Mbi Transbaikalia, në jug të Yakutia dhe në rajonin e mesëm Amur, presioni është nën 1006 hPa, dhe mbi jug të Dauria madje 1003 hPa. Drejt oqeaneve, presioni rritet, duke arritur në 1012 hPa mbi ujërat veriore të deteve të Siberisë Lindore dhe Chukchi, mbi Deti Barents dhe Bregdeti perëndim Toka e re. Masat ajrore nxitojnë në brendësi. Ajri i Arktikut është i ftohtë dhe i thatë, veçanërisht në rajonet lindore të Arktikut. Duke lëvizur në jug, shpejt ngrohet dhe largohet nga gjendja e ngopjes. Maksimumi Havai (Paqësori i Veriut) në verë lëviz drejt veriut, duke iu afruar kufijve të Lindjes së Largët ruse, duke rezultuar në një muson veror. Kontinenti merr ajrin e detit Paqësor me gjerësi të butë, dhe nganjëherë tropikale. Në lidhje me zhvendosjen e maksimumit Azov në veri, nxitja e tij depërton në Rrafshin e Evropës Lindore. Në veri dhe në lindje të tij, presioni ulet. Në verë intensifikohet transporti perëndimor. Ajri i detit me gjerësi të butë hyn në territorin e Rusisë nga Atlantiku.

Gjithçka masat ajrore që vijnë në territorin e Rusisë gjatë verës shndërrohen në ajër kontinental me gjerësi të butë. Një front Arktik shfaqet mbi detet veriore, në lindje të Taimyr, mbi rajonet bregdetare të Siberisë. Dega mongole e frontit polar kalon mbi malet e Siberisë jugore dhe përtej rajonet qendrore Nga Rrafshi i Evropës Lindore dhe Primorye, lind një front brenda masës midis detit të transformuar keq dhe ajrit kontinental të gjerësive gjeografike të buta.

2.2 Ndikimi i rrezatimit diellor në zhvillimin e bimëve dhe kafshëve

Në pjesën e mëparshme të këtij kursi, u vendos marrëdhënia midis rrezatimit diellor në hyrje dhe sipërfaqes së Tokës. Falë kësaj marrëdhënieje, rrezatimi diellor ka një efekt aktiv në një sërë procesesh në Tokë, duke përfshirë biosferën e saj. NË DHE. Vernadsky, duke folur për faktorët që ndikojnë në zhvillimin e biosferës, vuri në dukje, ndër të tjera, rrezatimin diellor. Pra, ai theksoi se pa ndriçuesit kozmikë, veçanërisht pa Diellin, jeta në Tokë nuk mund të ekzistonte. Organizmat e gjallë transformohen rrezatim diellor në energjinë tokësore (termike, elektrike, kimike, mekanike) në një shkallë që përcakton ekzistencën e biosferës. Duke përpunuar energjinë diellore, lënda e gjallë transformon të gjithë planetin tonë. Në këtë kuptim, mund të supozojmë se origjina, formimi dhe funksionimi i biosferës është rezultat i veprimit, duke përfshirë rrezatimin diellor.

Një pjesë e energjisë rrezatuese të diellit që mbërrin në tokë transmetohet nga valët elektromagnetike me një gjatësi vale prej 300 ... 4000 nm. Për bimët, më e rëndësishmja është zona e rrezatimit fiziologjik, e cila ka një efekt të rëndësishëm në proceset e fotosintezës, rritjes dhe zhvillimit. Nga rrezatimi fiziologjik që vjen tek bimët, ato thithin rreth 80%, reflektojnë 10 dhe transmetojnë 10%. Për fotosintezën dhe proceset e tjera fiziologjike, bimët përdorin deri në 6% të rrezatimit të absorbuar, pjesa tjetër shkon për transferimin e nxehtësisë dhe transpirimin. Përbërja spektrale e dritës ndikon fuqishëm në natyrën e rritjes dhe zhvillimit të bimëve. Pigmentet bimore thithin rrezatimin në intervalin 320 ... 760 nm. Maksimumi kryesor i përthithjes është në ngjyrën blu-vjollcë dhe të kuqe, dhe minimumi është në rajonin e verdhë-jeshile të spektrit. Rrezet ultraviolet absorbohen kryesisht nga molekulat e proteinave, të cilat mund të shkaktojnë dëme serioze. Dy kromoforë të tjerë të rëndësishëm që thithin rrezet ultravjollcë janë fitohormonet endogjene. Falë tyre, rrezet ultravjollcë ndikojnë në proceset e rritjes dhe zhvillimit - ka një rritje joproporcionale të organeve, një shkelje e raportit në rritjen e rrënjës dhe fidaneve, formimi i bimëve me një zakon kompakt (alpin). Një pjesë e rrezatimit ultravjollcë dhe blu me një gjatësi vale jo më shumë se 510 nm absorbohet nga kriptokromi i pigmentit pak të studiuar. Drita blu përthithet nga karotenoidet dhe klorofili, e kuqja nga klorofili, e kuqe dhe shumë e kuqe nga fitokromi. Rrezatimi me një gjatësi vale më të gjatë tashmë absorbohet jo nga pigmente të veçanta, por nga e gjithë sipërfaqja e bimës, si rezultat i së cilës temperatura e saj rritet. Kjo mund të vërehet në mbjellje: shtresat e sipërme të gjetheve kapin dhe reflektojnë kryesisht dritën e pjesës së dukshme me gjatësi vale të shkurtër të spektrit; kryesisht rrezatimi me valë të gjatë depërton në gjethet e poshtme, i cili, në sfondin e aktivitetit të dobësuar fotosintetik, aktivizon ndjeshëm frymëmarrjen e tyre. Nën ndikimin e këtij rrezatimi, kërcelli shtrihet, si rezultat i zgjatjes së ndërnyjeve, formohet një ind i lirshëm me qeliza të mëdha, i cili dëmtohet lehtësisht nga rrezatimi ultravjollcë, i cili shpesh ndodh kur mbillen fidanët e trashë dhe të rritur.

Energjia rrezatuese, që shkakton ndryshime në rrjedhën e proceseve fiziologjike, është në fund të fundit një faktor i fuqishëm në formimin e bimëve. Kohëzgjatja e ndriçimit përcakton dhe shpesh ndryshon pamjen e bimës. Pra, në një ditë të shkurtër (8-10 - orë), bimët e ditës së gjatë formojnë një numër të madh gjethesh ose fidanesh degëzuese, shumë lloje (marule, rudbeckia, rrepkë, etj.) Formojnë një rozetë gjethesh, kërcelli i tyre shkurtohet. . Në të njëjtat kushte, bimët me ditë të shkurtra janë të vogla, numri i gjetheve është i vogël, tufë lulesh (për shembull, paniket në mel, oriz) janë të vogla dhe numri i farave të formuara është gjithashtu i parëndësishëm. Me një rritje të fotoperiodës (mbi 14-16 orë), zhvillimi vonohet dhe rritja mund të rritet ndjeshëm, si rezultat i së cilës edhe fenomene të tilla të gjigantizmit vërehen shpesh si një bollëk gjethesh në një kërcell të gjatë, shfaqja e shumë lastarë sqetullorë, degëzimi i veshit, lule të dyfishta, shumë tuberkuloz, një rritje e numrit dhe madhësisë së luleve dhe farave në çdo tufë lulesh. Kohëzgjatja e ditës ndikon në ndryshimin e raportit midis organeve mbitokësore dhe nëntokësore, si dhe rregullon formimin e trashjeve të kërcellit, zhardhokëve, kulturave rrënjësore dhe llambave në bimë të tilla si rrepka, qepët, karotat, patatet, dahlias. Kështu, për shembull, rrepka dhe patatet, duke u vonuar në zhvillim për një ditë të shkurtër, dërgojnë asimilues në kulturat rrënjësore ose zhardhokët. Si rezultat i përzgjedhjes, u zgjodhën varietete që ishin në gjendje të formonin një kulture rrënjësore në një ditë të gjatë (për shembull, në rrepka) ose pas lulëzimit të zhardhokëve në patate. Gjatësia e ditës ndikon në diferencimin e seksit: në kanabis, në një ditë të gjatë, gjysma e bimëve janë meshkuj, gjysma janë femra, dhe në një ditë të shkurtër, kur zhvillimi është më i shpejtë, gjysma e bimëve janë biseksuale dhe gjysma. janë femra. Një ditë e shkurtër përshpejton formimin e luleve femërore në tranguj dhe pjepër dhe kallinj misri. Kombinimi i gjatësive të ndryshme të ditës dhe flukseve me përbërje të ndryshme spektrale të rrezatimit (ose me raporte të ndryshme energjie, për shembull, rrezet e kuqe dhe blu në emetimin e llambave të dritës "të bardhë") ndikon më tej në ndryshimet morfogjenetike.

Në errësirë ose me intensitet të ulët rrezatimi, zakonisht vërehet etiolimi i bimëve (shtrirje dhe rrallim i kërcellit dhe gjetheve, rritje e shtrirjes së gjetheve, etj.) kryesisht për shkak të zgjatjes së qelizave në gjatësi - një proces që synon biologjikisht të sjellë organet në dritë, siç është rasti, për shembull, në një kërcell që formohet në tokë gjatë mbirjes së farës. Drita pengon shtrirjen, dhe sa më e fortë, aq më i lartë është intensiteti i saj. Në të njëjtën gjatësi ditore, në varësi të përbërjes spektrale të dritës dhe intensitetit të saj, lartësia e bimës dhe forma e saj ndryshojnë: në intensitet të ulët, formohen bimët më kompakte dhe me rritje të ulët, megjithëse me një numër të madh gjethesh. nën veprimin e ngjyrës portokalli-kuqe, dhe me intensitet të lartë - nën ndikimin e rrezeve blu-vjollcë.

Kur disa lloje bimore ndriçoheshin vetëm me dritë të kuqe, vërehej formimi i gjetheve me një pjatë më të thjeshtë dhe të zgjatur, me një numër më të vogël aksionesh (për shembull, te rrepka, domate etj.). Një sërë bimësh ujore, të cilat karakterizohen nga fenomeni i heterofilisë (gjethe me forma të ndryshme), formojnë, nën veprimin e dritës së kuqe ose jeshile, vetëm gjethe në formë shiriti, në formë të thjeshtë; megjithatë, në dritën blu ose të bardhë, zhvillohen gjethe normale dhe më komplekse. Në përgjithësi, për të gjitha bimët është e nevojshme prania e rrezeve blu-vjollcë në rrezatim, pa të cilat, në një shkallë ose në një tjetër, herët a vonë, rritja anormale, zhvillimi, anomalitë në diferencim etj., një faktor i fuqishëm rregullues që ndikon në ndryshime. në proceset morfogjenetike

Prania në bimë dhe organet e tyre të një numri sistemesh fotoreceptoresh, të ndryshme në spektrat e përthithjes dhe në këtë mënyrë përcaktojnë spektrat e proceseve dhe ndërveprimin e tyre nën rrezatim me dritën e bardhë, krijon bazën për një larmi të jashtëzakonshme të vetive dhe tipareve të bimëve - tipare, shprehja sasiore dhe cilësore e të cilave varet nga ndikime të ndryshme. Kështu, proceset më të ndryshme në jetën e bimëve rregullohen nga energjia rrezatuese, burimi i së cilës në kushte natyrore është rrezatimi i emetuar nga Dielli.

Ndikimi i rrezatimit diellor te kafshët është shumë i rëndësishëm dhe i larmishëm. Rrezatimi diellor ka një efekt të fuqishëm biologjik, stimulon proceset fiziologjike në trup, ndryshon metabolizmin dhe tonin e përgjithshëm të trupit. Efekti biologjik i rrezeve në trup varet nga gjatësia e valës - sa më e shkurtër të jetë gjatësia e valës, aq më i fortë është efekti i tyre biologjik. Efekti më i fortë ushtrohet nga rrezet ultravjollcë. Ato stimulojnë metabolizmin e proteinave, yndyrave, karbohidrateve dhe mineraleve. U vu re efekti i tyre në funksionin e hematopoiezës dhe proceseve imunologjike, gjë që çon në një rritje të mbrojtjes së trupit. Nën ndikimin e dritës ultraviolet, vitamina D formohet në lëkurën e kafshëve nga provitamina 7-dehidrokolesteroli. 3rregullon metabolizmin e fosfor-kalciumit dhe mbron të rinjtë nga rakitizmi dhe të rriturit nga osteomalacia.

Efekti baktericid i UVL është i një rëndësie të madhe, si rezultat i të cilit ajri, toka dhe uji dezinfektohen. Reagimi më karakteristik i trupit të njeriut ndaj dritës UV është zhvillimi i pigmentimit (djegia nga dielli). Një mbidozë e rrezatimit ultravjollcë mund të çojë në djegie dhe acarim të lëkurës, dhimbje koke dhe rritje të temperaturës së trupit.

Rrezet infra të kuqe janë termikisht aktive. Për të përmirësuar gjendjen fiziologjike, rritjen, zhvillimin dhe sigurinë e kafshëve të reja, si dhe për të krijuar një regjim optimal të temperaturës dhe lagështisë në ambiente në stinët vjeshtë dhe dimër-pranverë, përdoret gjerësisht ngrohja lokale me llamba infra të kuqe. Rrezet infra të kuqe rrisin temperaturën e ajrit, ngrohin lëkurën dhe indet e shtrira thellë, nxisin rrjedhjen e gjakut në enët periferike të gjakut, duke krijuar kështu një barrierë termike që parandalon ftohjen e trupit. Rrezet IR përmirësojnë rregullimin e nxehtësisë dhe ndihmojnë në ngurtësimin e trupit të kafshëve të reja të fermës

Drita e dukshme siguron orientimin e kafshëve në hapësirë, rrit aktivitetin motorik për shkak të aktivizimit të tonit neuromuskular. Drita e dukshme irriton nervin optik, eksiton sistemin nervor dhe gjëndrat endokrine dhe nëpërmjet tyre vepron në të gjithë trupin. Nën ndikimin e dritës tek kafshët rritet sekretimi i gonadave dhe stimulohet funksioni seksual. Mungesa e dritës tek kafshët në rritje mund të shkaktojë ndryshime cilësore të pakthyeshme në gonadat, dhe te kafshët e rritura zvogëlon aktivitetin seksual, fertilitetin ose shkakton infertilitet të përkohshëm. Kështu, për shembull, në veglat dhe derrat e rritur në kushte të ndriçimit të pamjaftueshëm, masa e vezoreve dhe testikujve është 20-24% më e ulët se në kafshët analoge të mbajtura në kushte ndriçimi normal.

Mirëmbajtja e derrave të shumimit me ndriçim 100-150 lx dhe kohëzgjatje ditore 9-10 orë ndikon pozitivisht në fuqinë e tyre dhe cilësinë e spermës. Aktiviteti i vezoreve dhe shfaqja e nxehtësisë seksuale te lopët gjithashtu varet në masë të madhe nga faktori i dritës. Optimale për ta është ndriçimi 16-orësh. Vëzhgimet praktike tregojnë se lopët e mbajtura në rreshtat e jashtëm të stallave pranë dritareve vijnë për të gjuajtur dhe fekonduar më shpejt se lopët në rreshtat qendrore të stallave, ku ndriçimi është 5-10 herë më i ulët.

Ndriçimi i ambienteve është i një rëndësie të veçantë për zogjtë. Përdorimi i një regjimi të diferencuar të dritës, në varësi të moshës dhe periudhës së pjelljes, lejon të sigurohet prodhimi uniform i vezëve gjatë gjithë vitit. Ulja e intensitetit të ndriçimit zvogëlon aktivitetin motorik të kafshëve, gjë që çon në një përdorim më efikas të energjisë së ushqimit, një rritje të peshës mesatare ditore, dhe për këtë arsye rekomandohet mbajtja e kafshëve të majmura në dhoma të errëta. Megjithatë, në të njëjtën kohë, një pjesë e madhe e yndyrës grumbullohet në mish dhe përqindja e proteinave zvogëlohet. Në kushtet e errësimit te kafshët, forca e kockave të gjata zvogëlohet. Ndriçimi tepër i ndritshëm çon në rritjen e agresivitetit dhe kanibalizmit

Duke pasur parasysh efektin e shumëanshëm të rrezatimit diellor, kafshët duhet të vendosen në dhoma mjaft të ndritshme, të pajisen rregullisht me stërvitje dhe gjatë verës ato duhet të mbahen në kullota ose në kampe verore. Kështu, nën ndikimin e dritës së diellit rritet toni i përgjithshëm i trupit, rezistenca ndaj infeksionit të tij, rezistenca natyrore dhe produktiviteti i kafshëve.

konkluzioni

Për shumë mijëvjeçarë, njerëzit perceptuan vetëm pjesën e dukshme të rrezatimit të valës së Diellit. Më vonë u zbulua se dielli lëshon jo vetëm dritë të dukshme, por edhe të padukshme me sy të lirë, si dhe grimca të ngarkuara. U zbulua se rrezatimi diellor është i aftë të transformojë atmosferën e Tokës dhe të ndërveprojë me sipërfaqen e saj.

Për të përmbledhur këtë punim termik se rrezatimi diellor ndikon fuqishëm në Tokë vetëm gjatë ditës, natyrisht - kur Dielli është mbi horizont. Gjithashtu, rrezatimi diellor është shumë i fortë pranë poleve, gjatë ditëve polare, kur Dielli është mbi horizont edhe në mesnatë. Është treguar se sasia e rrezatimit të marrë nga një trup qiellor varet nga distanca midis planetit dhe yllit - kur distanca dyfishohet, sasia e rrezatimit që vjen nga ylli në planet zvogëlohet katërfish (në proporcion me katrorin e distanca midis planetit dhe yllit). Kështu, edhe ndryshimet e vogla në distancën midis planetit dhe yllit (në varësi të ekscentricitetit të orbitës) çojnë në një ndryshim të rëndësishëm në sasinë e rrezatimit që hyn në planet.

Bilanci i rrezatimit, për shembull, në ishujt më veriorë të Rusisë është negativ; në kontinent varion nga 400 mJ / m2 në veriun ekstrem të Taimyr në 2000 mJ / m 2në jug ekstrem të Lindjes së Largët, në rrjedhën e poshtme të Vollgës dhe në Ciscaucasia Lindore. Vlera maksimale (2100 mJ / m 2) bilanci i rrezatimit arrin në Ciskaukazinë Perëndimore. Bilanci i rrezatimit përcakton sasinë e nxehtësisë që shpenzohet në procese të ndryshme që ndodhin në natyrë. Rrjedhimisht, afër periferive kontinentale veriore të Rusisë, proceset natyrore, dhe kryesisht formimi i klimës, konsumojnë pesë herë më pak nxehtësi sesa në periferi të saj jugore.

Sidoqoftë, sasia e rrezatimit diellor në hyrje varet shumë më fort nga ndryshimet e stinëve - aktualisht, sasia totale e rrezatimit diellor që hyn në Tokë mbetet praktikisht e pandryshuar, por në gjerësi 65 ° gjerësi veriore (gjerësia e qyteteve veriore të Rusisë, Kanada) në verë, sasia e rrezatimit diellor në hyrje është më shumë se 25% më shumë se në dimër. Kjo për faktin se Toka është e anuar në një kënd prej 23.3 gradë në raport me Diellin. Ndryshimet e dimrit dhe të verës kompensohen reciprokisht, por megjithatë, me rritjen e gjerësisë gjeografike të vendit të vëzhgimit, hendeku midis dimrit dhe verës bëhet gjithnjë e më shumë, kështu që, në ekuator, nuk ka asnjë ndryshim midis dimrit dhe verës. Në Rrethin Arktik, rrezatimi diellor është shumë i lartë në verë dhe shumë pak në dimër. Kjo formëson klimën në Tokë. Për më tepër, ndryshimet periodike në ekscentricitetin e orbitës së Tokës mund të çojnë në shfaqjen e epokave të ndryshme gjeologjike: për shembull, Epoka e Akullit. Faktorët që ndikojnë në proceset biogjeokimike dhe në klimën e Tokës përcaktohen nga vendndodhja e saj hapësinore në raport me Diellin (pjerrësia e boshtit të Tokës në rrafshin e orbitës së Tokës), distanca e Tokës nga Dielli, kushtet për kalimin e dritës së diellit dhe kryesisht proceset që ndodhin në Diell, të cilat në përgjithësi quhen aktivitet diellor. Baza e lidhjeve diellore-tokësore është ndikimi i aktivitetit diellor në paqëndrueshmërinë e proceseve teknike që ndodhin në Tokë, në atmosferën e saj dhe në hapësirën afër Tokës.

Si rezultat i punës së bërë, janë identifikuar përfundimet kryesore:

Rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor që hyn në Tokë dhe rrezatimi diellor i shpërndarë i reflektuar nga sipërfaqja e tokës janë burimet kryesore të energjisë në planet.

Rrezatimi diellor, i cili furnizon Tokën me nxehtësi dhe dritë, ka një rëndësi të madhe në gjenezën e klimës, duke përfaqësuar shkakun kryesor të pothuajse të gjitha fenomeneve dhe proceseve meteorologjike që ndodhin në sipërfaqen e tokës dhe në atmosferë.

Rrezatimi diellor është një nga faktorë të rëndësishëm jeta e bimëve dhe e kafshëve, e cila në masë të madhe përcakton produktivitetin e tyre.

Bibliografi

1. Shulgin I.A. - Rrezatimi diellor dhe impianti. SPb .: Gidrometizdat, 2005 .-- 234 f.

Kuznetsov V.N., Idlis G.M., Gushchina V.N. - Shkenca natyrore. M .: Agar,

Mamontov G.S., Zakharov V.B. - Biologji e përgjithshme. M .: Shkolla e lartë,

Ku-Nan Liou. - Bazat e proceseve të rrezatimit në atmosferë, Shën Petersburg: Gidrometizdat, 2000. - 217 f.

Nikiforov G.S. - Psikologjia e shëndetit, Shën Petersburg: Peter, 2003 .-- 255 f.

Sharov V.B. - Shëndeti dhe rrezatimi, Chelyabinsk: Shtëpia Ural-Siberian e Literaturës Ekonomike dhe Shkencore dhe Teknike, 2002. - 189 f.

V.I. Katonov, S.G. Pliniev - Për bujqësinë, M :. L. Selkhozgiz, 2010 .-- 302 f.

Markov, V.M. - Perime, M .: Kolos; Botimi 2, i rishikuar,

Vrakin V.F., Sidorova M.V. - Morfologjia e kafshëve bujqësore. M .: "Agropromizdat", 2005. - 539s.

10. Obolensky V.N., - Meteorologji, Moskë: Gidrometeizdat, 2004. - 638f.

Burimet e nxehtësisë. Energjia termike ka një rëndësi vendimtare në jetën e atmosferës. Burimi kryesor i kësaj energjie është Dielli. Sa i përket rrezatimit termik të Hënës, planetëve dhe yjeve, ai është aq i papërfillshëm për Tokën sa praktikisht nuk mund të merret parasysh. Në mënyrë të konsiderueshme më shumë energji termike sigurohet nga nxehtësia e brendshme e Tokës. Sipas llogaritjeve të gjeofizikanëve, fluksi i vazhdueshëm i nxehtësisë nga zorrët e Tokës rrit temperaturën e sipërfaqes së tokës me 0 °, 1. Por një fluks i tillë i nxehtësisë është ende aq i vogël sa nuk ka nevojë as të merret parasysh. Kështu, vetëm Dielli mund të konsiderohet si burimi i vetëm i energjisë termike në sipërfaqen e Tokës.

Rrezatim diellor. Dielli, i cili ka një temperaturë fotosfere (sipërfaqe rrezatimi) prej rreth 6000 °, rrezaton energji në hapësirë në të gjitha drejtimet. Një pjesë e kësaj energjie në formën e një rrezeje të madhe rrezesh diellore paralele godet Tokën. Energjia diellore që ka arritur në sipërfaqen e Tokës në formën e rrezeve të drejtpërdrejta të Diellit quhet rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor. Por jo i gjithë rrezatimi diellor i drejtuar në Tokë arrin në sipërfaqen e tokës, pasi rrezet e diellit, duke kaluar nëpër një shtresë të trashë të atmosferës, thithen pjesërisht prej tij, pjesërisht të shpërndara nga molekulat dhe grimcat e pezulluara të ajrit, disa reflektohen nga retë. Ajo pjesë e energjisë diellore që shpërndahet në atmosferë quhet rrezatimi i shpërndarë. Rrezatimi diellor i shpërndarë përhapet në atmosferë dhe arrin në sipërfaqen e Tokës. Ne e perceptojmë këtë lloj rrezatimi si dritë uniforme të ditës kur Dielli është i mbuluar plotësisht nga retë ose sapo është zhdukur pas horizontit.

Rrezatimi diellor i drejtpërdrejtë dhe i shpërndarë, që arrin në sipërfaqen e Tokës, nuk absorbohet plotësisht prej tij. Një pjesë e rrezatimit diellor reflektohet nga sipërfaqja e tokës përsëri në atmosferë dhe është aty në formën e një rrezeje rrezesh, të ashtuquajturat rrezatimi diellor i reflektuar.

Përbërja e rrezatimit diellor është shumë komplekse, e cila shoqërohet me një shumë temperaturë të lartë sipërfaqja rrezatuese e diellit. Në mënyrë konvencionale, sipas gjatësisë së valës, spektri i rrezatimit diellor ndahet në tre pjesë: ultravjollcë (η<0,4<μ видимую глазом (η nga 0,4μ deri në 0,76μ) dhe pjesa infra të kuqe (η> 0,76μ). Përveç temperaturës së fotosferës diellore, përbërja e rrezatimit diellor pranë sipërfaqes së tokës ndikohet edhe nga përthithja dhe shpërndarja e një pjese të rrezeve të diellit kur ato kalojnë nëpër mbështjellësin ajror të Tokës. Në këtë drejtim, përbërja e rrezatimit diellor në kufirin e sipërm të atmosferës dhe në sipërfaqen e Tokës do të jetë e ndryshme. Bazuar në llogaritjet dhe vëzhgimet teorike, është vërtetuar se në kufirin e atmosferës, rrezatimi ultravjollcë përbën 5%, rrezet e dukshme - 52% dhe infra të kuqe - 43%. Në sipërfaqen e tokës (në një lartësi të Diellit prej 40 °), rrezet ultravjollcë janë vetëm 1%, të dukshme - 40%, dhe infra të kuqe - 59%.

Intensiteti i rrezatimit diellor. Intensiteti i rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor kuptohet si sasia e nxehtësisë në kalori të marra në 1 minutë. nga energjia rrezatuese e Diellit me sipërfaqe 1 cm 2, të vendosura pingul me rrezet e diellit.

Për të matur intensitetin e rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor, përdoren pajisje speciale - aktinometra dhe pirheliometra; sasia e rrezatimit të shpërndarë përcaktohet nga një piranometër. Regjistrimi automatik i kohëzgjatjes së veprimit të rrezatimit diellor kryhet nga aktinografë dhe heliografi. Intensiteti spektral i rrezatimit diellor përcaktohet nga një spektrobolografi.

Në kufirin e atmosferës, ku nuk përjashtohet efekti thithës dhe shpërndarës i mbështjellësit të ajrit të Tokës, intensiteti i rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor është afërsisht 2 feçet nga 1 cm 2 sipërfaqe në 1 min. Kjo vlerë quhet konstante diellore. Intensiteti i rrezatimit diellor në 2 feçet nga 1 cm 2 në 1 min. gjeneron një sasi kaq të madhe nxehtësie gjatë gjithë vitit sa do të mjaftonte të shkrihej një shtresë akulli në 35 m trashë, nëse një shtresë e tillë mbulonte të gjithë sipërfaqen e tokës.

Matjet e shumta të intensitetit të rrezatimit diellor sugjerojnë se sasia e energjisë diellore që arrin në kufirin e sipërm të atmosferës së Tokës përjeton luhatje në masën disa përqind. Lëkundjet janë periodike dhe jo periodike, me sa duket të lidhura me proceset që ndodhin në vetë Diellin.

Për më tepër, disa ndryshime në intensitetin e rrezatimit diellor ndodhin gjatë vitit për faktin se Toka në rrotullimin e saj vjetor nuk lëviz në një rreth, por në një elips, në njërën nga vatrat e së cilës ndodhet Dielli. Në këtë drejtim, distanca nga Toka në Diell ndryshon dhe për rrjedhojë, intensiteti i rrezatimit diellor luhatet. Intensiteti më i lartë vërehet rreth 3 janarit, kur Toka është më afër Diellit, dhe më e ulëta rreth 5 korrikut, kur Toka është në distancën maksimale nga Dielli.

Për këtë arsye, luhatja e intensitetit të rrezatimit diellor është shumë e vogël dhe mund të jetë vetëm me interes teorik. (Sasia e energjisë në distancën maksimale i referohet sasisë së energjisë në distancën minimale, si 100: 107, domethënë diferenca është krejtësisht e papërfillshme.)

Kushtet e rrezatimit të sipërfaqes së globit. Tashmë vetëm forma sferike e Tokës çon në faktin se energjia rrezatuese e Diellit shpërndahet shumë në mënyrë të pabarabartë në sipërfaqen e tokës. Pra, në ditët e ekuinoksit pranveror dhe vjeshtor (21 mars dhe 23 shtator), vetëm në ekuator në mesditë, këndi i rënies së rrezeve do të jetë 90 ° (Fig. 30), dhe ndërsa i afrohet poleve, do të ulet nga 90 në 0 °. Kështu,

nëse në ekuator sasia e rrezatimit të marrë merret si 1, atëherë në paralelen e 60-të do të shprehet në 0,5, dhe në poli do të jetë e barabartë me 0.

Për më tepër, globi ka lëvizje ditore dhe vjetore, dhe boshti i tokës është i prirur në planin orbital me 66 °, 5. Për shkak të kësaj prirjeje, midis rrafshit ekuatorial dhe rrafshit orbital formohet një kënd prej 23 ° 30. Kjo rrethanë çon në faktin se këndet e incidencës së rrezeve të diellit për të njëjtat gjerësi gjeografike do të ndryshojnë brenda 47 ° (23.5 + 23.5) ...

Në varësi të stinës, ndryshon jo vetëm këndi i rënies së rrezeve, por edhe kohëzgjatja e ndriçimit. Nëse në vendet tropikale në të gjitha stinët gjatësia e ditës dhe e natës është afërsisht e njëjtë, në vendet polare, përkundrazi, është shumë e ndryshme. Kështu, për shembull, në 70 ° N. NS. në verë Dielli nuk perëndon për 65 ditë, në 80 ° N. sh.- 134, dhe në shtyllë -186. Për shkak të kësaj, në Polin e Veriut, rrezatimi në solsticin e verës (22 qershor) është 36% më shumë se në ekuator. Sa për të gjithë gjysmën e verës të vitit, sasia totale e nxehtësisë dhe dritës së marrë nga poli është vetëm 17% më pak se në ekuator. Kështu, gjatë verës në vendet polare, kohëzgjatja e ndriçimit kompenson në masë të madhe mungesën e rrezatimit, e cila është pasojë e këndit të vogël të rënies së rrezeve. Në gjysmën e dimrit të vitit, tabloja është krejtësisht e ndryshme: sasia e rrezatimit në të njëjtin poli verior do të jetë 0. Si rezultat, sasia mesatare e rrezatimit në pol është 2,4 herë më pak se në ekuator në vit. Nga gjithë sa u tha, rezulton se sasia e energjisë diellore që merr Toka nga rrezatimi përcaktohet nga këndi i rënies së rrezeve dhe kohëzgjatja e rrezatimit.

Sipërfaqja e tokës në mungesë të atmosferës në gjerësi të ndryshme gjeografike në ditë do të merrte sasinë e mëposhtme të nxehtësisë, e shprehur në kalori për 1 cm 2(shih tabelën në faqen 92).

Zakonisht quhet shpërndarja e rrezatimit në sipërfaqen e tokës e dhënë në tabelë klima diellore. Përsërisim se një shpërndarje të tillë të rrezatimit kemi vetëm në kufirin e sipërm të atmosferës.

Zbutja e rrezatimit diellor në atmosferë. Deri më tani kemi folur për kushtet e shpërndarjes së nxehtësisë diellore mbi sipërfaqen e tokës, pa marrë parasysh atmosferën. Ndërkaq, atmosfera në këtë rast ka një rëndësi të madhe. Rrezatimi diellor që kalon nëpër atmosferë i nënshtrohet shpërndarjes dhe, për më tepër, thithjes. Të dyja këto procese së bashku e zbehin rrezatimin diellor në një masë të madhe.

Rrezet e diellit, duke kaluar nëpër atmosferë, para së gjithash përjetojnë shpërndarje (difuzion). Shpërndarja krijohet nga fakti se rrezet e dritës, që përthyhen dhe reflektohen nga molekulat e ajrit dhe grimcat e lëndëve të ngurta dhe të lëngjeve në ajër, devijojnë nga rruga e drejtpërdrejtë. për të vërtetë "shpërndahet".

Shpërndarja zbut shumë rrezatimin diellor. Me rritjen e sasisë së avullit të ujit dhe veçanërisht grimcave të pluhurit, shpërhapja rritet dhe rrezatimi dobësohet. Në qytetet e mëdha dhe zonat e shkretëtirës, ku ajri është më i pluhurosur, shpërndarja zvogëlon forcën e rrezatimit me 30-45%. Difuzioni prodhon atë dritë të ditës që ndriçon objektet, edhe nëse rrezet e diellit nuk bien drejtpërdrejt mbi to. Shpërndarja përcakton vetë ngjyrën e qiellit.

Le të ndalemi tani në aftësinë e atmosferës për të thithur energjinë rrezatuese të Diellit. Gazrat kryesore që përbëjnë atmosferën thithin relativisht pak energji rrezatuese. Papastërtitë (avulli i ujit, ozoni, dioksidi i karbonit dhe pluhuri), përkundrazi, janë shumë absorbues.

Në troposferë, përzierja më domethënëse është avulli i ujit. Ata thithin veçanërisht rrezet infra të kuqe (valë të gjatë), d.m.th., kryesisht rrezet e nxehtësisë. Dhe sa më shumë avuj uji në atmosferë, natyrisht më shumë dhe. thithjen. Sasia e avullit të ujit në atmosferë është subjekt i ndryshimeve të mëdha. Në kushte natyrore, varion nga 0.01 në 4% (në vëllim).

Ozoni ka një kapacitet shumë të lartë absorbues. Një përzierje e konsiderueshme e ozonit, siç është përmendur tashmë, është në shtresat e poshtme të stratosferës (mbi tropopauzë). Ozoni thith pothuajse plotësisht rrezet ultraviolet (valë të shkurtra).

Dioksidi i karbonit gjithashtu ka një kapacitet të lartë absorbues. Thith kryesisht valë të gjata, d.m.th., kryesisht rrezet e nxehtësisë.

Pluhuri në ajër gjithashtu thith një pjesë të rrezatimit diellor. Kur nxehet nën ndikimin e dritës së diellit, mund të rrisë ndjeshëm temperaturën e ajrit.

Atmosfera thith vetëm rreth 15% të sasisë totale të energjisë diellore që vjen në Tokë.

Zbutja e rrezatimit diellor nga shpërndarja dhe thithja nga atmosfera është shumë e ndryshme për gjerësi të ndryshme të Tokës. Ky ndryshim varet kryesisht nga këndi i incidencës së rrezeve. Në pozicionin zenit të Diellit, rrezet që bien vertikalisht kalojnë atmosferën në rrugën më të shkurtër. Me një ulje të këndit të incidencës, rruga e rrezeve zgjatet dhe dobësimi i rrezatimit diellor bëhet më i rëndësishëm. Kjo e fundit shihet qartë nga vizatimi (Fig. 31) dhe tabela e bashkangjitur (në tabelë merret si njësi madhësia e rrugës së rrezes së diellit në pozicionin zenit të Diellit).

Në varësi të këndit të rënies së rrezeve, ndryshon jo vetëm numri i rrezeve, por edhe cilësia e tyre. Gjatë periudhës kur Dielli është në zenitin e tij (sipërm), rrezet ultravjollcë përbëjnë 4%.

të dukshme - 44% dhe infra të kuqe - 52%. Me pozicionin e Diellit në horizont, nuk ka fare rreze ultraviolet, të dukshme 28% dhe infra të kuqe 72%.

Kompleksiteti i ndikimit të atmosferës në rrezatimin diellor përkeqësohet nga fakti se kapaciteti i tij mbajtës ndryshon shumë në varësi të stinës dhe kushteve të motit. Pra, nëse qielli mbeti pa re gjatë gjithë kohës, atëherë rrjedha vjetore e fluksit të rrezatimit diellor në gjerësi të ndryshme gjeografike mund të shprehet grafikisht si më poshtë (Fig., 32) Nga vizatimi shihet qartë se me një qiell pa re në Moskë në maj, qershor dhe korrik, nxehtësia do të merrej më shumë rrezatim diellor sesa në ekuator. Po kështu, në gjysmën e dytë të majit, në qershor dhe gjysmën e parë të korrikut, Poli i Veriut do të merrte më shumë nxehtësi sesa në ekuator dhe në Moskë. E përsërisim se do të ishte kështu me një qiell pa re. Por në fakt, kjo nuk funksionon, sepse vrenjtja dobëson ndjeshëm rrezatimin diellor. Le të japim një shembull, të paraqitur në grafikun (Fig. 33). Grafiku tregon se sa rrezatim diellor nuk arrin në sipërfaqen e Tokës: një pjesë e konsiderueshme e tij mbahet nga atmosfera dhe retë.

Megjithatë, duhet thënë se nxehtësia e thithur nga retë pjesërisht shkon për të ngrohur atmosferën, dhe pjesërisht në mënyrë indirekte arrin në sipërfaqen e tokës.

Ndryshimet ditore dhe vjetore në intensitetin e kripësrrezatimi. Intensiteti i rrezatimit të drejtpërdrejtë diellor pranë sipërfaqes së Tokës varet nga lartësia e Diellit mbi horizont dhe nga gjendja e atmosferës (nga pluhuri i tij). Nëse. transparenca e atmosferës gjatë ditës ishte konstante, intensiteti maksimal i rrezatimit diellor do të vërehej në mesditë, dhe minimumi - në lindjen dhe perëndimin e diellit. Në këtë rast, grafiku i rrjedhës së intensitetit ditor të rrezatimit diellor do të ishte simetrik në raport me gjysmën e ditës.

Përmbajtja e pluhurit, avullit të ujit dhe papastërtive të tjera në atmosferë po ndryshon vazhdimisht. Në këtë drejtim, shkelet transparenca e ndryshimeve të ajrit dhe simetria e grafikut të rrjedhës së intensitetit të rrezatimit diellor. Shpesh, sidomos në verë, në mesditë, kur sipërfaqja e tokës nxehet intensivisht, lindin rryma të fuqishme ajrore në ngjitje dhe rritet sasia e avullit të ujit dhe pluhurit në atmosferë. Kjo çon në një reduktim të ndjeshëm të rrezatimit diellor në mesditë; intensiteti maksimal i rrezatimit në këtë rast vërehet në orët e mesditës ose pasdites. Ndryshimi vjetor i intensitetit të rrezatimit diellor shoqërohet edhe me ndryshime në lartësinë e Diellit mbi horizont gjatë vitit dhe me gjendjen e transparencës së atmosferës në stinë të ndryshme. Në vendet e hemisferës veriore, lartësia më e lartë e Diellit mbi horizont ndodh në muajin qershor. Por në të njëjtën kohë, vërehet edhe pluhuri më i lartë i atmosferës. Prandaj, intensiteti maksimal zakonisht bie jo në mes të verës, por në muajt e pranverës, kur Dielli ngrihet mjaft lart * mbi horizont, dhe atmosfera pas dimrit është ende relativisht e pastër. Për të ilustruar ndryshimin vjetor të intensitetit të rrezatimit diellor në hemisferën veriore, ne paraqesim të dhëna mbi vlerat mesatare mujore të mesditës së intensitetit të rrezatimit në Pavlovsk.

Sasia e nxehtësisë nga rrezatimi diellor. Sipërfaqja e Tokës merr vazhdimisht nxehtësi gjatë ditës nga rrezatimi diellor direkt dhe i shpërndarë ose vetëm nga rrezatimi i shpërndarë (në mot me re). Përcaktoni sasinë ditore të nxehtësisë në bazë të vëzhgimeve aktinometrike: duke marrë parasysh sasinë e rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë të marrë në sipërfaqen e tokës. Pas përcaktimit të sasisë së nxehtësisë për çdo ditë, llogaritet edhe sasia e nxehtësisë së marrë nga sipërfaqja e tokës për një muaj ose një vit.

Sasia ditore e nxehtësisë që merr sipërfaqja e tokës nga rrezatimi diellor varet nga intensiteti i rrezatimit dhe nga kohëzgjatja e veprimit të tij gjatë ditës. Në këtë drejtim, fluksi minimal i nxehtësisë ndodh në dimër, dhe maksimumi në verë. Në shpërndarjen gjeografike të rrezatimit total në glob, rritja e tij vërehet me ulje të gjerësisë gjeografike të zonës. Ky pozicion konfirmohet nga tabela e mëposhtme.

Roli i rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë në sasinë vjetore të nxehtësisë së marrë nga sipërfaqja e tokës në gjerësi të ndryshme të globit nuk është i njëjtë. Në gjerësi të larta, rrezatimi i shpërndarë mbizotëron në sasinë vjetore të nxehtësisë. Me zvogëlimin e gjerësisë gjeografike, vlera mbizotëruese transferohet në rrezatimin e drejtpërdrejtë diellor. Kështu, për shembull, në Gjirin Tikhaya, rrezatimi diellor i shpërndarë jep 70% të sasisë vjetore të nxehtësisë, dhe rrezatimi i drejtpërdrejtë vetëm 30%. Në Tashkent, përkundrazi, rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor jep 70%, i shpërndarë vetëm 30%.

Reflektueshmëria e Tokës. Albedo. Siç është treguar tashmë, sipërfaqja e Tokës thith vetëm një pjesë të energjisë diellore që vjen në të në formën e rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë. Pjesa tjetër reflektohet në atmosferë. Raporti i madhësisë së rrezatimit diellor të reflektuar nga një sipërfaqe e caktuar me madhësinë e fluksit të energjisë rrezatuese që bie në këtë sipërfaqe quhet albedo. Albedo shprehet në përqindje dhe karakterizon reflektueshmërinë e një zone të caktuar të sipërfaqes.

Albedo varet nga natyra e sipërfaqes (vetitë e tokës, prania e borës, bimësisë, ujit, etj.) dhe nga madhësia e këndit të rënies së rrezeve të diellit në sipërfaqen e Tokës. Kështu, për shembull, nëse rrezet bien në sipërfaqen e tokës në një kënd prej 45 °, atëherë:

Nga shembujt e dhënë, shihet se reflektimi i objekteve të ndryshme nuk është i njëjtë. Është mbi të gjitha në dëborë dhe më pak në ujë. Sidoqoftë, shembujt që kemi marrë i referohen vetëm atyre rasteve kur lartësia e Diellit mbi horizont është 45 °. Ndërsa ky kënd zvogëlohet, reflektueshmëria rritet. Kështu, për shembull, në lartësinë e Diellit në 90 °, uji reflekton vetëm 2%, në 50 ° - 4%, në 20 ° -12%, në 5 ° - 35-70% (në varësi të gjendjes së sipërfaqja e ujit).

Mesatarisht, me një qiell pa re, sipërfaqja e globit reflekton 8% të rrezatimit diellor. Përveç kësaj, 9% pasqyron atmosferën. Kështu, globi në tërësi me një qiell pa re reflekton 17% të energjisë rrezatuese të diellit që bie mbi të. Nëse qielli është i mbuluar me re, atëherë 78% e rrezatimit reflektohet prej tyre. Nëse marrim kushtet natyrore, bazuar në raportin midis një qielli pa re dhe një qielli të mbuluar me re, i cili vërehet në realitet, atëherë reflektueshmëria e Tokës në tërësi është 43%.

Rrezatimi tokësor dhe atmosferik. Toka, duke marrë energji diellore, nxehet dhe vetë bëhet një burim i rrezatimit të nxehtësisë në hapësirën botërore. Megjithatë, rrezet e emetuara nga sipërfaqja e tokës janë shumë të ndryshme nga rrezet e diellit. Toka lëshon vetëm rreze të padukshme infra të kuqe (ngrohje) me gjatësi vale të gjatë (λ 8-14 μ). Energjia e emetuar nga sipërfaqja e tokës quhet rrezatimi tokësor. Ndodh rrezatimi nga Toka dhe. ditë e natë. Sa më e lartë të jetë temperatura e trupit që lëshon, aq më i lartë është intensiteti i rrezatimit. Rrezatimi tokësor përcaktohet në të njëjtat njësi si rrezatimi diellor, d.m.th. në kalori s 1 cm 2 sipërfaqe në 1 min. Vëzhgimet kanë treguar se sasia e rrezatimit tokësor është e vogël. Zakonisht arrin 15-18 të qindtat e kalorive. Por, duke vepruar vazhdimisht, mund të prodhojë një efekt të rëndësishëm termik.

Rrezatimi më i fortë tokësor merret me një qiell pa re dhe transparencë të mirë të atmosferës. Retë (veçanërisht retë e ulëta) reduktojnë ndjeshëm rrezatimin tokësor dhe shpesh e çojnë atë në zero. Këtu mund të themi se atmosfera së bashku me retë është një “batanije” e mirë që mbron Tokën nga ftohja e tepërt. Pjesë të atmosferës, si pjesë të sipërfaqes së tokës, lëshojnë energji në përputhje me temperaturën e tyre. Kjo energji quhet rrezatimi atmosferik. Intensiteti i rrezatimit atmosferik varet nga temperatura e pjesës rrezatuese të atmosferës, si dhe nga sasia e avullit të ujit dhe dioksidit të karbonit që përmbahet në ajër. Rrezatimi atmosferik i përket trupës së valëve të gjata. Përhapet në atmosferë në të gjitha drejtimet; një pjesë e saj arrin në sipërfaqen e tokës dhe përthithet prej saj, pjesa tjetër shkon në hapësirën ndërplanetare.

O ardhja dhe konsumimi i energjisë së Diellit në Tokë. Sipërfaqja e tokës, nga njëra anë, merr energjinë diellore në formën e rrezatimit të drejtpërdrejtë dhe të shpërndarë, dhe nga ana tjetër, humbet një pjesë të kësaj energjie në formën e rrezatimit tokësor. Si rezultat i ardhjes dhe konsumit të "energjisë" diellore, arrihet një rezultat. Në disa raste ky rezultat mund të jetë pozitiv, në të tjera negativ. Le të japim shembuj për të dyja.

8 janar. Dita është pa re. Më 1 cm 2 sipërfaqja e tokës mori 20 feçet rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor dhe 12 feçet rrezatimi i shpërndarë; gjithsej, duke u marrë kështu 32 kal. Në të njëjtën kohë, për shkak të rrezatimit 1 cm? Sipërfaqja e tokës ka humbur 202 kal. Si rezultat, në gjuhën e kontabilitetit, ka një humbje në bilanc prej 170 feçet(balanca negative).

6 korrik. Qielli është pothuajse pa re. Nga rrezatimi i drejtpërdrejtë diellor mori 630 feces, nga rrezatimi i shpërndarë 46 kal. Në total, pra, sipërfaqja e tokës mori 1 cm 2 676 kal. Humbur nga Rrezatimi i Tokës 173 kal. Në fitimin e bilancit për 503 feçet(balanca është pozitive).

Nga shembujt e mësipërm, ndër të tjera, është mjaft e qartë pse në gjerësi gjeografike të butë është i ftohtë në dimër dhe i ngrohtë në verë.

Përdorimi i rrezatimit diellor për qëllime teknike dhe shtëpiake. Rrezatimi diellor është një burim i pashtershëm natyror i energjisë. Madhësia e energjisë diellore në Tokë mund të gjykohet me këtë shembull: nëse, për shembull, përdorni nxehtësinë e rrezatimit diellor, duke rënë vetëm në 1/10 e zonës së BRSS, mund të merrni energji të barabartë me punën prej 30 mijë Dneproges.

Njerëzit kanë kërkuar prej kohësh të përdorin energjinë e lirë të rrezatimit diellor për nevojat e tyre. Deri më sot, janë krijuar shumë instalime të ndryshme diellore që funksionojnë në përdorimin e rrezatimit diellor dhe përdoren gjerësisht në industri dhe për të përmbushur nevojat shtëpiake të popullsisë. Në rajonet jugore të BRSS, në industrinë dhe shërbimet komunale, në bazë të përdorimit të gjerë të rrezatimit diellor, ngrohësve diellorë të ujit, kaldajave, distiluesve të ujit të kripur, tharëseve diellore (për tharjen e frutave), kuzhinave, banjave, serrave, dhe funksionojnë pajisjet për qëllime mjekësore. Rrezatimi diellor përdoret gjerësisht në vendpushimet shëndetësore për trajtimin dhe promovimin e shëndetit të njerëzve.

Rrezatimi diellor është e gjithë energjia e Diellit që hyn në Tokë.

Ajo pjesë e rrezatimit diellor që arrin në sipërfaqen e Tokës pa pengesa quhet rrezatim direkt. Sasia maksimale e mundshme e rrezatimit të drejtpërdrejtë merret nga një njësi e sipërfaqes e vendosur pingul me rrezet e diellit. Nëse rrezet e diellit kalojnë nëpër retë dhe avujt e ujit, atëherë është rrezatim i shpërndarë.

Sasia e rrezatimit diellor varet nga:

1) këndi i rënies së rrezeve të diellit

2) kohëzgjatja e orëve të ditës

3) vranësira.

Sasia më e madhe e rrezatimit diellor merret nga shkretëtirat që shtrihen përgjatë vijave të tropikëve. Dielli lind atje lart dhe moti është pa re për pjesën më të madhe të vitit.

Mbi ekuator, në atmosferë ka shumë avuj uji, i cili formon re të dendura. Avulli dhe retë thithin pjesën më të madhe të rrezatimit diellor.

Rajonet polare marrin sasinë më të vogël të rrezatimit, ku rrezet e diellit pothuajse rrëshqasin përgjatë sipërfaqes së Tokës.

Sipërfaqja e poshtme reflekton rrezatimin në mënyra të ndryshme. Sipërfaqet e errëta dhe të pabarabarta reflektojnë pak rrezatim, ndërsa sipërfaqet e lehta dhe të lëmuara reflektojnë mirë.

Një det në një stuhi reflekton më pak rrezatim sesa një det në një qetësi.

Albedo (latinisht albus - e bardhë) - aftësia e një sipërfaqeje për të reflektuar rrezatimin.

Shpërndarja gjeografike e rrezatimit total

Shpërndarja e sasive vjetore dhe mujore të rrezatimit total diellor në të gjithë globin është zonale: izolimet e fluksit të rrezatimit në harta nuk përkojnë me rrathët gjerësorë. Këto devijime shpjegohen me faktin se transparenca e atmosferës dhe vrenjtja ndikojnë në shpërndarjen e rrezatimit në të gjithë globin.

Sasitë vjetore të rrezatimit total janë veçanërisht të larta në shkretëtirat subtropikale me re të ulëta. Por mbi zonat pyjore ekuatoriale me retë e tyre të mëdha, ato zvogëlohen. Drejt gjerësive më të larta të të dy hemisferave, sasia vjetore e rrezatimit total zvogëlohet. Por më pas ata rriten përsëri - pak në hemisferën veriore, por shumë dukshëm mbi Antarktidën me re dhe dëborë. Mbi oqeane, sasia e rrezatimit është më e ulët se mbi tokë.

Për sipërfaqen e tokës, nuk ka ekuilibër rrezatimi në marrjen dhe lëshimin e rrezatimit, por ekziston një ekuilibër termik: rrjedha e nxehtësisë në sipërfaqen e tokës nga rrugët e rrezatimit dhe jo-rrezatimit është e barabartë me kthimin e saj me të njëjtat metoda. .