Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Солнечная радиация — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Данный термин является калькой с англ. Solar radiation («Солнечное излучение»), и в данном случае не означает радиацию в «бытовом» смысле этого слова (ионизирующее излучение).
Солнечная радиация измеряется мощностью переносимой ею энергии на единицу площади поверхности (Вт/м2) (см. Солнечная постоянная). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5109 (одной двухмиллиардной) от энергии его излучения.
Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямых и рассеянных лучей.
Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн (солнечные радио-всплески)[1] до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.
Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1200 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.
Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Подавляющая доля частиц задерживается атмосферой Земли либо поглощается верхними слоями земной атмосферы, поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть.
ВОЗ признала солнечную радиацию достоверным канцерогеном[2].
Содержание
Влияние солнечной радиации на климат
Солнечная радиация — главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере.
Солнечной радиации подвергается дневная сторона поверхности Земли. В частности, солнечная радиация очень сильна вблизи полюсов, в период полярных дней, когда Солнце круглосуточно находится над горизонтом. Однако, во время полярной ночи, в тех же местах Солнце вообще не поднимается над горизонтом. Солнечная радиация полностью не блокируется облачностью, и частично достигает поверхности Земли при любой погоде в дневное время за счёт прозрачности облаков для тепловой компоненты спектра солнечной радиации. Для измерения солнечной радиации служат пиранометры и пиргелиометры.
Сумма радиации, полученной небесным телом, зависит от расстояния между планетой и звездой — при увеличении расстояния вдвое количество радиации, поступающее от звезды на планету уменьшается вчетверо (пропорционально квадрату расстояния между планетой и звездой). Таким образом, даже небольшие изменения расстояния между планетой и звездой (вызваны наличием эксцентриситета орбиты) приводят к значительному изменению количества поступающей на планету радиации звезды. Эксцентриситет земной орбиты не является постоянным — с течением тысячелетий орбита меняется, периодически образуя практически идеальный круг, иногда же эксцентриситет достигает 5 % (в настоящее время он равен 1,67 %), то есть в перигелии Земля получает в настоящее время в 1,033 больше солнечной радиации, чем в афелии, а при наибольшем эксцентриситете — более чем в 1,1 раза. Гораздо более сильно количество поступающей солнечной радиации зависит от смены времён года — в настоящее время мощность солнечной радиации, поступающей на Землю, остаётся практически постоянной, но на широтах 65 С. Ш. (широта северных городов России, Канады) летом мощность солнечной радиации, отнесённая к единице поверхности, более чем на 25 % больше, чем зимой. Это происходит из-за того, что ось вращения Земли по отношению к плоскости орбиты наклонена под углом 23,3°. Избыток радиации летом и недостаток зимой взаимно компенсируются (если не учитывать эксцентриситет земной орбиты), но, с приближением места наблюдения к полюсам, разрыв между зимой и летом становится всё более существенным. Так, на экваторе разницы между зимой и летом практически нет. За Полярным кругом же, прямые лучи Солнца не достигают поверхности в течение полугода. Таким образом формируются особенности климата различных регионов Земли. Кроме того, периодические изменения эксцентриситета орбиты Земли могут приводить к возникновению различных геологических эпох: к примеру, ледникового периода.
Таблицы
| Средняя дневная сумма солнечной радиации, кВтч/м[3]
|
| Лонгйир
|
Мурманск
|
Архангельск
|
Якутск
|
Санкт-Петербург
|
Москва
|
Новосибирск
|
Берлин
|
Улан-Удэ
|
Лондон
|
Хабаровск
|
Ростов-на-Дону
|
Сочи
|
Находка
|
Нью-Йорк
|
Мадрид
|
Асуан
|
| 1,67
|
2,19
|
2,29
|
2,96
|
2,60
|
2,72
|
2,91
|
2,74
|
3,47
|
2,73
|
3,69
|
3,45
|
4,00
|
3,99
|
3,83
|
4,57
|
6,34
|
| Средняя дневная сумма солнечной радиации в декабре, кВтч/м[3]
|
| Лонгйир
|
Мурманск
|
Архангельск
|
Якутск
|
Санкт-Петербург
|
Москва
|
Новосибирск
|
Берлин
|
Улан-Удэ
|
Лондон
|
Хабаровск
|
Ростов-на-Дону
|
Сочи
|
Находка
|
Нью-Йорк
|
Мадрид
|
Асуан
|
| 0
|
0
|
0,05
|
0,16
|
0,17
|
0,33
|
0,62
|
0,61
|
0,97
|
0,60
|
1,29
|
1,00
|
1,25
|
2,04
|
1,68
|
1,64
|
4,30
|
| Средняя дневная сумма солнечной радиации в июне, кВтч/м[3]
|
| Лонгйир
|
Мурманск
|
Архангельск
|
Якутск
|
Санкт-Петербург
|
Москва
|
Новосибирск
|
Берлин
|
Улан-Удэ
|
Лондон
|
Хабаровск
|
Ростов-на-Дону
|
Сочи
|
Находка
|
Нью-Йорк
|
Мадрид
|
Асуан
|
| 4,99
|
5,14
|
5,51
|
6,19
|
5,78
|
5,56
|
5,48
|
4,80
|
5,72
|
4,84
|
5,94
|
5,76
|
6,75
|
5,12
|
5,84
|
7,41
|
8,00
|
| Отражение солнечной радиации от поверхности Земли
|
| Снег чистый
|
Трава зелёная
|
Лес лиственный
|
Почва
|
Вода
|
| 71 %
|
20-25 %
|
15-20 %
|
10-30 %
|
9 %
|
| Источник:[4]
|
Ссылки
Солнечная радиация (неопр.). Географический словарь. Экологический центр «Экосистема». Дата обращения: 22 мая 2011.
Пособие "Измерение солнечного излучения в солнечной энергетике" (неопр.). Дата обращения: 13 июня 2021. Архивировано из оригинала 5 июля 2013 года.
Примечания
- Радиоизлучение Солнца (неопр.). Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано 18 февраля 2016 года.
- https://www.theguardian.com/society/2015/oct/28/116-things-that-can-give-you-cancer-list Guardian. The 116 things that can give you cancer — the full list
- 1 2 3 Данные NASA. Цит. по базе климатических данных RETScreen Архивная копия от 5 декабря 2015 на Wayback Machine
- Расчёты теплопоступлений в здание от проникающей солнечной радиации за отопительный период. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ. Методическое пособие. Москва. 2017 год
|
|