- •1.4. Природно-климатические условия
- •1.4.1. Основные понятия и климатические районы
- •1.4.2. Исторический опыт
- •1.4.3. Температурно-влажностный режим
- •1.4.4. Ветровой режим
- •1.4.5. Световой и радиационный режим
- •Прямая освещенность
- •Рассеянная освещенность
- •Суммарная освещенность
- •Яркость небосвода
- •Средства инсоляции
- •Раздел 1. Природно-климатические условия
- •1.4. Природно-климатические условия
Прямая освещенность
Прямая освещенность – это освещенность, создаваемая Солнцем. Прямая освещенность зависит от:
1) высоты Солнца hΘ (времени года и суток),
2) коэффициент прозрачности p атмосферы,
3) облачности.
С увеличением hΘ освещенность возрастает при любом значении коэффициент прозрачности p атмосферы.
Наиболее интенсивный рост освещенности наблюдается, если высота Солнца hΘ =200 – 450.
Если высота Солнца достигает максимального значения, то и прямая освещенность имеет максимум.
Пример: при высоте Солнца hΘ =500 освещенность горизонтальной поверхности может достигать:
Ev ~ 55 клк для p = 0,71-0,80,
Ev ~ 45 клк для p = 0,61-0,70,
Ev ~ 30 клк для p = 0,51-0,60.
Прозрачность атмосферы учитывает суммарное ослабление солнечного излучения по всему спектру – от ультрафиолетового до инфракрасного диапазона.
Однако, молекулярное рассеяние энергетической освещенности прямого солнечного излучения гораздо интенсивнее в видимой части спектра, чем в инфракрасной, по закону Рэлея.
Кроме того, для видимого диапазона велико и аэрозольное рассеяние. При средних условиях прозрачности атмосферы полуденная освещенность горизонтальной поверхности возрастает
от 6 клк в декабре до 64 клк июне,
а полуденная освещенность поверхности, расположенной перпендикулярно солнечным лучам, - от 31 клк до 75 клк соответственно
(для Москвы, по данным МГУ им. М. В. Ломоносова).
При этом освещенность наиболее быстро увеличивается в марте и почти удваивается по сравнению с февралем, и также быстро убывает в ноябре.
Суточный ход прозрачности атмосферы в мае и летом одинаков, причем более чистая атмосфера утром, а днем увеличивается конвекция, и прозрачность уменьшается.
Наиболее сильное влияние на прямую освещенность оказывает облачность, которая экранирует солнечное излучение и уменьшает продолжительность освещения. В результате даже летом полуденная освещенность может уменьшится в два раза, а в ноябре – январе может понизиться 2 клк (табл.).
Табл.
Распределение средней прямой освещенности Ev, пр (клк) при ясном / облачном небе по часам и месяцам (1975-1982 гг., Москва, МГУ)
ЧАСЫ |
МЕСЯЦЫ |
|||||||||||
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|
3-4 |
|
|
|
|
|
1,1 |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4-5 |
|
|
|
|
3,2 |
6,4 |
5,2 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,9 |
0,4 |
0,1 |
|
|
|
|
|
5-6 |
|
|
|
3,0 |
13,0 |
17,4 |
16,7 |
7,2 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
2,2 |
4,2 |
3,2 |
0,8 |
0,1 |
|
|
|
|
6-7 |
|
|
3,4 |
13,6 |
26,4 |
31,2 |
30,6 |
19,8 |
5,2 |
0,6 |
|
|
|
|
0,2 |
2,3 |
6,7 |
9,4 |
8,0 |
4,1 |
0,7 |
|
|
|
|
7-8 |
|
1,7 |
13,6 |
27,8 |
39,8 |
44,8 |
44,8 |
34,6 |
16,4 |
6,0 |
0,4 |
|
|
0,1 |
1,5 |
6,0 |
11,9 |
15,3 |
14,0 |
9,1 |
3,2 |
0,4 |
|
|
|
8-9 |
1,4 |
8,2 |
26,0 |
39,8 |
52,0 |
55,9 |
57,8 |
46,8 |
28,6 |
15,7 |
3,7 |
1,0 |
|
0,6 |
3,9 |
10,1 |
16,5 |
20,1 |
19,3 |
14,2 |
6,6 |
1,5 |
0,1 |
|
|
9-10 |
6,1 |
19,3 |
37,8 |
47,2 |
63,0 |
66,4 |
68,8 |
57,6 |
38,8 |
27,6 |
12,1 |
5,5 |
0,4 |
2,8 |
6,9 |
12,9 |
20,6 |
24,0 |
23,0 |
18,1 |
9,8 |
3,7 |
0,8 |
0,1 |
|
10-11 |
12,6 |
27,4 |
46,2 |
55,8 |
71,3 |
72,8 |
75,9 |
67,0 |
47,2 |
35,3 |
19,2 |
11,0 |
1,2 |
4,8 |
9,4 |
14,3 |
21,9 |
26,0 |
23,8 |
19,6 |
11,8 |
5,7 |
1,3 |
0,5 |
|
11-12 |
16,8 |
31,0 |
49,6 |
60,8 |
74,6 |
77,1 |
79,0 |
72,4 |
51,0 |
39,6 |
23,4 |
14,2 |
2,0 |
6,2 |
10,5 |
15,8 |
22,3 |
25,5 |
23,4 |
19,7 |
12,7 |
6,8 |
1,5 |
0,9 |
|
12-13 |
16,8 |
32,0 |
50,2 |
57,5 |
74,9 |
77,6 |
78,9 |
71,4 |
50,8 |
39,2 |
23,8 |
14,5 |
2,2 |
6,5 |
10,5 |
15,7 |
21,7 |
25,0 |
23,6 |
19,1 |
13,4 |
6,9 |
1,6 |
1,1 |
|
13-14 |
12,1 |
28,4 |
45,8 |
56,5 |
71,7 |
73,6 |
75,3 |
67,2 |
47,8 |
35,3 |
19,9 |
9,5 |
1,5 |
5,5 |
9,6 |
14,6 |
20,2 |
24,2 |
20,6 |
17,5 |
12,6 |
5,8 |
1,4 |
0,4 |
|
14-15 |
4,5 |
21,1 |
37,6 |
48,5 |
63,5 |
68,1 |
68,9 |
58,6 |
38,8 |
27,1 |
10,4 |
3,5 |
0,1 |
3,3 |
7,9 |
12,0 |
17,4 |
21,8 |
18,3 |
15,3 |
10,3 |
4,3 |
0,6 |
|
|
15-16 |
1,2 |
9,9 |
25,8 |
38,8 |
53,2 |
57,8 |
58,5 |
47,0 |
26,0 |
16,0 |
3,1 |
1,0 |
|
1,2 |
4,6 |
8,9 |
14,0 |
18,6 |
15,6 |
12,0 |
6,8 |
2,1 |
0,1 |
|
|
16-17 |
|
2,0 |
12,2 |
25,2 |
40,5 |
46,6 |
45,5 |
34,6 |
12,8 |
4,3 |
0,2 |
|
|
0,1 |
1,6 |
5,8 |
10,0 |
14,6 |
12,2 |
7,9 |
3,3 |
0,3 |
|
|
|
17-18 |
|
|
3,0 |
11,8 |
26,1 |
32,4 |
30,6 |
18,8 |
5,2 |
0,3 |
|
|
|
|
0,2 |
2,1 |
5,8 |
9,3 |
7,8 |
4,0 |
0,7 |
|
|
|
|
18-19 |
|
|
|
2,9 |
11,6 |
18,4 |
16,3 |
6,6 |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
0,3 |
1,8 |
4,4 |
3,2 |
0,7 |
|
|
|
|
|
19-20 |
|
|
|
|
2,6 |
6,4 |
5,1 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
1,0 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
20-21 |
|
|
|
|
|
1,1 |
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|