2.4. Методы и приборы измерения радиации

Для измерения прямой и рассеянной радиации, радиационного баланса существует много приборов как с визуальным отсчетом, так и с автоматической регистрацией.

Актинометр термоэлектрический М-3 Савинова— Янишевского служит для измерения прямой радиации, приходящей на поверхность, перпендикулярную солнечным лучам. Приемной частью прибора служит термозвездочка, состоящая из лучей с двумя проводочками из манганина и константана. На внутренние спаи тер­мозвездочки падает прямая солнечная радиация, внешние спаи остаются в тени. Создается разность температур и возникает элек­трический ток, измеряемый гальванометром.

Пиранометр М-80М Янишевского предназначен для измере­ний суммарной и рассеянной радиации, приходящей на горизон­тальную поверхность. Приемная часть представляет собой бата­рею термоэлементов из манганина и константана с зачерненными и белыми квадратами. Возникающий электрический ток измеря­ется гальванометром.

Альбедометр М-69 — это пиранометр, приспособленный также для измерения отраженной радиации, для чего головка (приемная часть прибора) поворачивается вниз.

Балансомер термоэлектрический М-ЮМ применяют для изме­рения радиационного баланса подстилающей поверхности; в нем одна зачерненная приемная пластина направлена вверх, а другая вниз. По разнице нагревания пластинок можно определить радиа­ционный баланс. Ночью он равен эффективному излучению. Для автоматической регистрации измерения термоэлектрический ток, возникающий в этих приборах, подается на самопишущий элект­ронный потенциометр и записывается на движущейся бумажной ленте. Продолжительность солнечного сияния определяют гелио­графом, у которого для фокусирования солнечного света исполь­зуют литой стеклянный шар, а для измерения освещенности — люксметр, ФАР — спектрофотометр.

Солнечную радиацию и тепловое излучение Земли исследуют с помощью ракет, спутников Земли и космических станций.

2.5. Географическое распределение солнечной радиации

Наибольший приток прямой солнечной радиации наблюдают не на экваторе, где сильная облачность, а в приэкваториальной и тропической зонах, к полюсам он уменьшается. Приток рассеян­ной радиации в среднем меньше, чем прямой. В тропических и средних широтах значение рассеянной радиации составляет от половины до двух третей от прямой, в умеренных — близко к прямой, в высоких широтах (60...90°) рассеянная радиация боль­ше прямой.

Суммы прихода солнечной радиации возрастают от полюсов к экватору, но закономерность нарушается от распределения облачности, влажности и запыленности атмосферы. Над пусты­нями, где стоит ясная погода, приход солнечной радиации (92∙102 МДж/м²) больше, чем на тех же широтах в приморских районах (60∙102 МДж/м²). Зато над приэкваториальными лес­ными областями с их большой облачностью (над бассейнами рек

Амазонки, Конго, над Индонезией) суммарная радиация сниже­но (42...50)10² МДж/м².

Суммарная солнечная радиация в России равномерно убывает с юга (Краснодарский край получает 48∙102 МДж/м²) на север (на Кольском полуострове 25∙10² МДж/м²).

На приход солнечной радиации большое влияние оказывает ориентация по отношению к сторонам света и крутизна склонов. Так, в Московской области склон крутизной 10°, обращенный на север, получает 286 Вт/м², а склон той же крутизны, обращенный на юг, — 538 Вт/м². Особенно эта разница видна весной и осенью. На южных склонах даже при крутизне 3...5° почва прогревается и «поспевает» на 7...10 сут раньше, чем на северных. На южных склонах и снег сходит раньше, и сев проводят в более ранние сро­ки. Размещение теплолюбивых культур на южных склонах увели­чивает вероятность их созревания в районах с ограниченными ре­сурсами тепла.