Солнечный спектр можно разделить на три основных области:

• ультрафиолетовое излучение ( λ< 0,4 мкм) — 9 % интенсивности.

Коротковолновая ультрафиолетовая области ( λ< 0,29 мкм) практически полностью отсутствует на уровне моря вследствие поглощения О2, О3, О, N2 и их ионами.

Ближний ультрафиолет диапазон (0,29 мкм <λ < 0,4 мкм) достигает Земли малой долей излучения, но вполне достаточной для загара;

• видимое излучение (0,4 мкм < λ < 0,7 мкм) — 45 % интенсивности.

Видимое излучение чистая атмосфера пропускает практически полностью, и она становится «окном», открытым для прохода на Землю этого вида солнечной энергии. Наличие аэрозолей и загрязнений атмосферы могут быть причинами значительного поглощения излучения этого спектра;

• инфракрасное излучение ( λ> 0,7 мкм) — 46 % интенсивности. Ближняя инфракрасная область (0,7 мкм < < 2,5 мкм). На этот диапазон спектра приходится почти половина интенсивности солнечного излучения. Более 20 % солнечной энергии поглощается в атмосфере, в основном парами воды и СО2 (диоксидом углерода). Концентрация СО2 в атмосфере относительно постоянна и составляет 0,03 %, а концентрация паров воды меняется очень сильно — почти до 4 %.

При длинах волн более 2,5 мкм слабое внеземное излучение интенсивно поглощается СО2 и водой, так что только небольшая часть этого диапазона солнечной энергии достигает поверхности Земли.

Дальний инфракрасный диапазон ( λ> 12 мкм) солнечного излучения практически не поступает на Землю [2].

С точки зрения применения солнечной энергии на Земле следует учитывать только излучение в интервале длин волн 0,29 – 2,5 мкм

Естественные поверхности Земли обладают различной отражательной (поглощательной) способностью. Так, темные поверхности (чернозем, болота торфяные) имеют низкое значение альбедо около 10 %. (Альбедо поверхности — это отношение потока излучения, отраженного этой поверхностью в окружающее пространство, к потоку, упавшему на неё).

Светлые поверхности (белый песок) обладают большим альбедо, 35 – 40 %. Альбедо поверхностей с травяным покровом колеблются в пределах 15 – 25 %. Альбедо крон лиственного леса летом равно 14 – 17 %, хвойного леса — 12 – 15 %. Альбедо поверхности уменьшается с увеличением высоты Солнца.

Эффективное излучение земной поверхности

Разность собственного излучения земной поверхности Es и поглощенного ею встречного излучения атмосферы Еа:

Один из элементов радиационного, а следовательно, и теплового баланса земной поверхности. Э. И. зависит от температур излучающей поверхности и воздуха, от влажности и стратификации в приземном слое атмосферы. Встречное излучение обычно меньше собственного, и потому поток Э. И. направлен вверх. С возрастанием влажности воздуха и облачности Э. И. падает, с высотой оно растет.