Солнечная радиация
Солнечная радиация — это энергия электромагнитного излучения Солнца, которая поступает к Земле и нагревает её поверхность, атмосферу и воды. От количества солнечной радиации зависят температура воздуха, климат и смена времён года.
От чего зависит количество радиации
Главный фактор — угол падения солнечных лучей. Чем выше Солнце над горизонтом, тем ближе лучи к отвесному падению: одна и та же энергия распределяется на меньшей площади, поэтому поверхность нагревается сильнее. При низком Солнце лучи падают косо, распределяются на большей площади и проходят более длинный путь в атмосфере.
Количество радиации также зависит от продолжительности дня, прозрачности атмосферы, облачности, высоты местности и отражающей способности поверхности. В течение года условия освещения меняются из-за наклона земной оси и движения Земли по орбите. Поэтому летом в умеренных широтах радиации обычно больше, чем зимой.
Основные виды радиации
- Прямая радиация — солнечные лучи, непосредственно дошедшие до поверхности.
- Рассеянная радиация — излучение, изменившее направление в атмосфере из-за взаимодействия с облаками, пылью и молекулами воздуха.
- Суммарная радиация — сумма прямой и рассеянной радиации.
- Отражённая радиация — часть энергии, отражённая поверхностью; её доля зависит от альбедо.
Расчёт суммарной радиации
В простейшем виде суммарную радиацию находят как сумму прямой и рассеянной радиации:
В задачах величину радиации обычно выражают в \(\text{МДж/м}^2\) за сутки, месяц или год. Чем больше значение, тем больше энергии получает единица площади поверхности.
Если за день поверхность получила \(8\ \text{МДж/м}^2\) прямой и \(3\ \text{МДж/м}^2\) рассеянной радиации, то суммарная радиация равна \(Q=8+3=11\ \text{МДж/м}^2\).
Солнечная радиация — это энергия излучения, а температура воздуха — результат нагрева воздуха и поверхности. Большая радиация обычно способствует повышению температуры, но облачность, ветер, влажность и свойства поверхности могут изменить результат.
Когда земная поверхность получает больше солнечной радиации на единицу площади?
Главное
- Солнечная радиация — энергия излучения Солнца, поступающая к Земле.
- Её количество зависит прежде всего от угла падения лучей, продолжительности дня и состояния атмосферы.
- Суммарная радиация равна сумме прямой и рассеянной радиации: \(Q=Q_{\text{прям}}+Q_{\text{расс}}\).