Вопрос 16. Спектральный состав солнечной радиации.

На интервал длин волн между 0,1 и 4 мк приходится 99% всей энергии солнечной радиации. Всего 1% остается на радиацию с меньшими и большими длинами волн, вплоть до рентгеновых лучей и радиоволн. Видимый свет занимает узкий интервал длин волн, всего от 0,40 до 0,75 мк. Однако в этом интервале заключается почти половина всей солнечной лучистой энергии (46%). Почти столько же (47%) приходится на инфракрасные лучи, а остальные 7% - на ультрафиолетовые. В метеорологии принято выделять коротковолновую и длинноволновую радиацию. Коротковолновой называют радиацию в диапазоне длин волн от 0,1 до 4 мк. Она включает, кроме видимого света, еще ближайшую к нему по длинам волн ультрафиолетовую и инфракрасную радиацию. Солнечная радиация на 99% является такой коротковолновой радиацией. К длинноволновой радиации относят радиацию земной поверхности и атмосферы с длинами волн от 4 до 100-120 мк. 

Вопрос 17. Поглощение и рассеяние солнечной радиации в атмосфере.

В атмосфере поглощаются солнечная радиация, земное излучение и излучение других слоев самой атмосферы. Это поглощение. избирательное, т. е. неодинаковое для радиации разных длин волн, и производится преимущественно водяным паром, озоном, углекислым газом, менее — кислородом, а также коллоидными примесями. Всего поглощается в атмосфере около 15% входящей в нее солнечной радиации и большая часть собственного излучения земной поверхности.

Рассеяние солнечной радиации молекулами атмосферных газов и аэрозольными частичками, обладающими различными коэффициентами преломления. Значительная часть Р. Р. обусловлена рассеянием молекулами воздуха, которые вследствие беспорядочного теплового движения образуют флюктуации плотности и тем самым оптическую неоднородность атмосферы. Это молекулярное рассеяние очень близко к рассеянию по закону Релея, т. е. обратно пропорционально четвертой степени длины волны радиации, подвергающейся рассеянию.

Чистый атмосферный воздух, сквозь который беспрепятственно проходит солнечный свет и проникает солнечная радиация, придает небу яркий голубой цвет. Такой цвет свойствен молекулярному рассеиванию дневного света. Чем больше посторонних примесей находится в воздухе, тем сильнее рассеивание света в длинноволновой части спектра и тем слабее отсвечивает голубизна неба.

Вопрос 18. Суточный и годовой ход температуры в тропосфере.

Практическое значение имеет только суточный ход, т.е. изменение температуры в течении суток в определенном районе. Обычно суточный ход температуры воздуха над морем достигает минимума через 2-3 часа до восхода солнца, а максимума - к 15-16 часам. На суше этот процесс менее инерционен и поэтому сдвинут на 1-1.5 часа. Такой суточный ход характерен лишь для устойчивой погоды. Нарушается он при теплообменных процессах в атмосфере, например при смене теплых воздушных масс холодными. В таких случаях ночная температура может оказаться выше дневной.

Типы среднего изменения температуры воздуха у земной поверхности в течение года. Различают следующие главные Т. Г. X. Т. В.:

1) экваториальный — с небольшой годовой амплитудой (над океанами нередко меньше 1° и над материками 5—10°), двумя максимумами после равноденствий и двумя минимумами после солнцестояний;

2) тропический — с амплитудой порядка 5° над океанами и 20° над сушей, максимумом после летнего и минимумом после зимнего солнцестояния;

3) умеренного пояса — с максимумом (в северном полушарии) в июле или августе и минимумом в январе или феврале (в морском климате позже, чем в континентальном), большой амплитудой, достигающей внутри материков 60° и более. Этот тип делится на подтипы: субтропический, собственно умеренный и субполярный;

4) полярный — с очень большой, даже и в морских пунктах, годовой амплитудой, максимумом в июле — августе и минимумом в марте, ко времени появления солнца.