Вопрос 19. Ослабление солнечной радиации в атмосфере. Роль числа оптических масс и коэффициента прозрачности атмосферы в этом процессе.

Ослабление солнечной радиации путем рассеивания и поглощения атмосферой для различных широт Земли очень различно. Это различие зависит прежде всего от угла падения лучей. При зенитном положении Солнца лучи, падая вертикально, пересекают атмосферу кратчайшим путем. С уменьшением угла падения путь лучей удлиняется и ослабление солнечной радиации становится более значительным.

Поглощая и рассеивая радиацию, атмосфера значительно её ослабляет. Величина ослабления зависит от коэффициента прозрачности, показывающего, какая доля радиации доходит до земной поверхности.

Так как плотность воздуха падает с высотой, то слой газа, пронизываемого лучами, нельзя выражать в километрах толщины атмосферы. В качестве единицы измерения принята оптическая масса, равная мощности слоя воздуха при вертикальном падении лучей.

Ослабление радиации в атмосфере легко наблюдать в течение суток. Когда Солнце около горизонта, его лучи пронизывают несколько оптических масс. Их интенсивность при этом так ослабевает, что на Солнце можно смотреть незащищенным газом. С поднятием Солнца уменьшается число оптических масс, которые проходят его лучи, и интенсивность лучей возрастает.

Вопрос 20. Радиационный баланс, как соотношение прихода и расхода солнечной энергии, формула радиационного баланса.

Радиационный бюджет (баланс) R – это результат двух процессов: прихода и расхода тепла.

В приходную часть баланса входят прямая радиация (Q), рассеянная радиация (D) и встречное излучение атмосферы (E); расход состоит из отраженной радиации (C) и излучения поверхности (U).

R=Q+D+E-C-U

Если включить эффективное излучение I излучение, то формула примет вид:

R=Q+D-I-C

Есть и другие формулы для выражения радиационного баланса, например:

R=Q(1-a)-I, где Q – суммарная радиация, a - альбедо

Вопрос 21. Особенности нагревания суши и водоемов.

+ Учебник - А.П. Шубаев – стр. 115!!!!!!!

Ведущую роль в нагревании суши и водоёмов играет теплоёмкость.

Теплоёмкость – это количество тепла в калориях (в Дж), необходимое для нагрева 1 г вещества на 1^о С

Теплопроводность – это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.).

Усвоение солнечного тепла водоёмами отличается от нагревания суши.

Теплоёмкость воды примерно в два раза больше, чем почвы. При одинаковом количестве тепла вода нагревается вдвое слабее, чем почва; при охлаждении соотношение обратное.

В воде лучи проникают на большую глубину (в океанах до 100 м) и нагревают большую толщу, но, естественно, не до такой, как на суше, температуры.

Водоёмы нагреваются и охлаждаются медленнее суши: в тёплое время они аккумулируют тепло, а в холодное передают его воздуху.

Вопрос 22. Специфика нагревания атмосферного воздуха. Роль конвекции, турбулентности и адвекции в этом процессе.

Атмосферный воздух – это жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.

Нагревание атмосферного воздуха. Солнечные лучи проходят через прозрачную атмосферу, не нагревая ее, они достигают земной поверхности, нагревают ее, а от нее в последующем нагревается воздух.

Степень нагрева поверхности, а значит и воздуха, зависят, прежде всего, от широты местности.

Но в каждой конкретной точке она будет определяться также целым рядом факторов, среди которых основными являются:

а) высота над уровнем моря;

б) подстилающая поверхность;

в) удаленность от побережий океанов и морей.

Конвекция – это явление переноса теплоты в жидкостях или газах, или сыпучих средах потоками вещества.

Турбулентность – это перемещение относительно крупных объёмов воздуха, размером от нескольких см³ до нескольких м² во всех направлениях трёхмерного пространства.

Адвекция – это перенос тепла на большие расстояния.

Конвекция, турбулентность и адвекция – механизмы передачи тепла.