Рис.2. Распределение энергии в нормальном солнечном спектре.
Рис.3. Спектр поглощения земной атмосферы.
атмосферы, что солнечные лучи с длиной волны l<200нм не доходят до высот, доступных для наблюдения с поверхности Земли и самолетов. Кислород также дает систему полос в видимой области спектра: A (759,4- 70,3 нм; lmax=759,6 нм); B (686,8 - 694,6 нм; lmax=686,9 нм). Углекислый газ (CO2) - основная узкая полоса с lmax=4,3 мкм, остальные - слишком незначительны, поэтому не имеют для нас существенного значения. Озон (O3) имеет весьма сложный спектр поглощения, линии и полосы которого охватывают всю область солнечного спектра, начиная от крайних ультрафиолетовых лучей и до далекой инфракрасной области[1]. В земной атмосфере озона мало, он располагается в виде слоя (10 - 40 км) с центром тяжести на высоте около 22 км, но обладает сильной поглощательной способностью. Его полосы: п.Гартлея (200 - 320 нм; lmax=255 нм); п.Шапюи (500 - 650 нм; lmax=600 нм). Наибольшее значение в поглощении лучистой энергии в атмосфере имеет водяной пар (H2O), которого очень много в нашей атмосфере (влажность, облака и т.п.), его полосы поглощения: r
s
t(0,926 - 0,978 мкм; lmax=0,935 мкм); F
(1,095 - 1,165 мкм; lmax=1,130 мкм); Y
(1,319 - 1,498 мкм; lmax=1.395); W(1,762 - 1.977 мкм; lmax=1.870 мкм); C
(2,520 - 2,845 мкм; lmax=2,680 мкм). Наиболее точная формула для расчета величины поглощенной в атмосфере энергии солнечной радиации имеет вид:
D
E
=0,156*(
m
*
v
)0,294 кал/см2* мин.[2]
(3),
где m - пройденный лучами путь,
v - общее содержание водяного пара в вертикальном столбе атмосферы единичного сечения (1 см2). Далее рассмотрим атмосферные аэрозоли и пыль, их содержание зависит от высоты, они влияют на уменьшение прозрачности атмосферы.
Рассмотрим отраженную радиацию, т.е. радиацию, которая достигает земной поверхности, частично отражается от нее и вновь возвращается в атмосферу. Также отраженная радиация - это и излучение, отраженное от облаков.
Количество отраженной некоторой поверхностью энергии в сильной мере зависит от свойств и состояния этой поверхности, длины волны падающих лучей. Можно оценить отражательную способность любой поверхности, зная величину ее альбедо, под которым понимается отношение величины всего потока, отраженного данной поверхностью по всем направлениям, к потоку лучистой энергии, падающему на эту поверхность; обычно его выражают в процентах (ТАБЛИЦА 1[1]).
ТАБЛИЦА 1
ВИД ПОВЕРХНОСТИ | АЛЬБЕДО |
СУХОЙ ЧЕРНОЗЕМ | 14 |
ГУМУС | 26 |
ПОВЕРХНОСТЬ ПЕСЧАНОЙ ПУСТЫНИ | 28 -38 |
ПАРОВОЕ ПОЛЕ ( СУХОЕ) | 8 - 12 |
ВЛАЖНОЕ ВСПАХАННОЕ ПОЛЕ | 14 |
СВЕЖААЯ ( ЗЕЛЕНАЯ ) ТРАВА | 26 |
СУХАЯ ТРАВА | 19 |
РОЖЬ И ПШЕНИЕЦА | 10 - 25 |
ХВОЙНЫЙ ЛЕС | 10 - 12 |
ЛИСТВЕННЫЙ ЛЕС | 13 - 17 |
ЛУГ | 17 - 21 |
СНЕГ | 60 - 90 |
ВОДНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ | 2 - 70 |
ОБЛАКА | 60 - 80 |