Прохождение солнечной радиации через атмосферу, закон Рэлея. Ослабление радиации в атмосфере,к-т прозрачности.

В абсолютно чистом воздухе рассеяние подчиняется законк Рэлея( рассеяние обратно пропорц 4 степени длины волны рассеиваемых лчей) : . коэффициент пропорциональности. Длины волн красного света почти вдвое больше длин волн фиолетового, поэтому они рассеиваются в 14 раз хуже и в спеатре рассеянной рад преобл синие и фиолет лучи. Максимум энергии прямой рад у зп приход на область жел-зел лучей вид спектра. На частицах диам болнн 1-2мкм-диффузное отраж(мал зерк) без измен спектр сост. Поэтому при наличии крупн ч-ц цвет неба белёсый. Голубой цвет неба-это цвет самого воздуха, обусловленный рассеянием( т.к молекулярное рассеяние света происходит по закону Рэлея, то в спектре рассеянного света, посылаемого небесным сводом, максимум энергии смещен на голубой свет). На большой высоте цвет неба фиолетово-черный. «Уцелевший» от рассеяния прямой солнечный свет становится желтоватым. Солнечный диск кажется тем желтее, чем ближе он к горизонту, .е чем длинне путь лучей через атмосферу. У горизонта солнце почти красное, особенно клгда много пыли. Астрономические сумерки (18^о), гражданские сумерки(8^о), белые ночи.

- формула Бугера.m- оптическая толщина атмосферы. При m=0 т.е при Солнце в зените, S=S₀p, а p=S/S₀. Следовательно, коэффициент прозрачности показывает, какая доля солнечной радиации доходит до земной поверхности при отвесном падении солнечных лучей. Отношение m, называемое оптической массой атмосферы, зависит от высоты Солнца над горизонтом. При высоте солнца более 30^о оптическа масса атмосферы будет с достаточным приближением равнв m=cosech, а формула примет вид S=S₀p^cosech. При высоте меньше 30^о замена m на cosech недопустима из-за существенного влияния сферичности атмосферы, а также рафракции; зависимость m от h становится более сложной.

Суммарная радиация, радиационный баланс, географическое рпаспределение суммарной радиации и радиационного баланса на земном шаре в течении года, декабря и июня.

Годовые количества суммарной радиации составляют в тропических и субтропических широтах свыше 59*10² МДж/м². Они особенно велики в малооблачных субтропических пустынях, а в Северной Африке достигают 84*10²-92*10²МДж/м². зато над приэкваториальными лесными областями с их большой облачностью ( над бассейнами рек Амазонки и Конго(Заир), над Индонезией) они снижены . к более высоким широтам обоих ролушарий годовые количества суммарной радиации убывают, достигая под 60^о широты 24*10²МДж/м². Но затем они снова растут-мало в Сев полушарии, но весьма значительно над малооблачной и снежной Антарктидой, где в глубине материка они достигают 50*10²-54*10²МДж/м² , т.е значений близких к тропическим и превышающих экваториальные. Над океанами суммы радиации ниже,чем над сушей. В декабре наибольшие суммы радиации (до 8* 10²-9*10²МДж/м² и выше) отмечаются в пустынях Южного полушария. В облачных районах экватора они снижаются. В зимнем сев пол рад быстро убывает к северу; к северу от 50-й параллели она менее 0.8*10²МДж/м² и несколько севернее полярного круга равна нулю. В летнем южном полушарии суммы радиации убывают к югу до 50-60^о, затем они растут у берегов антарктиды и внутри Антарктиды, где суммы радиации больше чем летом в тропиках. В июне наибольшие суииы радиации (свыше 9*10² МДж/м²) наблюдаются над северо-восточной Африкой, Аравией, Иранским нагорьем. До 8*10²МДж/м² и выше они в Средней Азии, значительно меньше в тропических частях материков южногоо полушария. В облачных приэкваториальных областях суммы радиации, как в декабре, снижаются. В летнем сев пол суммы радиации убавают от субтропиков к северу медленно, а севернее 50^ос.ш возоастают, достигая 8*10²МДж/м² и более в Арктическом бассейнею в зимнем юп они быстро убывают к югу-до нуля за Южным пол кругом.

Радиационный баланс земной поверхности за год положительный повсюду на всей земле, кроме ледяных плато Гренландии и Антарктиды. Это означает, что годовой приток поглощенной солнечной радиации больше, чем эффективное излучение за то же время. Избыток поглощенной радиации над излучением уравновешивается передачей тепла от земной поверхности в воздух путём теплопроводности и при фазовых преобразованиях воды. На океанах радиационный баланс больше,чем на суше. Это объясняется тем, что радиация в океанах поглощается большим слоем, чем на суше, а эффективное излучение не такое большое вследствие более низкой температуры морской поверхности, чем поверхности суши. Существеннык отклонения от зонального распределения имеются в пустынях, где баланс ниже вследствие большого эффективного излучения в сухом и малооблачном воздухе. Баланс понижен также, но в меньшей степени в районах с муссонным климатом, где в теплое время года облачность увеличивается, а поглощенная радиация уменьшается .

В декабре на значительной части зимнего полушария баланс отрицательный, нулевая изолиния проходит немного южнее 40^осш. Южнее рад бал возрастает до южного тропика, потом убывает.

В июне рад бал положит во всем сев пол. С уменьшением широты баланс возрастает, но медленно. По обе стороны от Северного тропика он достигает максимума. На севере Аравийского моря рад бал равен 7*10² МДж/м² и выше. Баланс остается положит до 40^оюш. Южнее он становится отрицательным.