36. Спектральный состав солнечной радиации

Солнце является источником корпускулярного и электромагнитного излучений. Корпускулярное излучение ( потоки заряженных элементарных частиц) не проникает в атмосферу ниже 90 км.

Электромагнитная радиация – форма материи, отличная от вещества, и представляющая собой электромагнитные волны.

Электромагнитной волной называется распространяющееся электромагнитное поле.

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.

Распределение лучистой энергии в спектре солнечной радиации до поступления в атмосферу (сплошная линия) и в спектре абсолютно черного тела при температуре 6000° (прерывистая линия). Области спектра: УФ — ультрафиолетовая, В — видимая, ИК — инфракрасная. Интенсивность радиации дана в 10 в -3 степени кал/см2 мин. для интервала длин волн 0,01 мк.

Интенсивность прямой солнечной радиации

Радиацию, приходящую к земной поверхности непосредст­венно от солнечного диска, называют прямой солнечной радиа­цией, в отличие от радиации, рассеянной в атмосфере. Солнеч­ная радиация распространяется от Солнца по всем направле­ниям. Но расстояние от Земли до Солнца так велико, что прямая радиация падает на любую поверхность на Земле в виде пучка параллельных лучей, исходящего как бы из бесконечности. Даже Земной шар в целом так мал в сравнении с расстоянием от Солнца, что всю солнечную радиацию, падающую на него, без заметной погрешности можно считать пучком параллельных лучей.

Приток прямой солнечной радиации на земную поверхность или на любой вышележащий уровень в атмосфере характеризуется интенсивностью радиации I, т. е. количеством лучистой энергии, поступающим за единицу времени (одну минуту) на единицу площади (один квадратный сантиметр), перпендикуляр­ной к солнечным лучам. Эту величину называют еще потоком радиации, а также плотностью потока радиации.

Приток прямой солнечной радиации на горизонтальную по­верхность часто называют инсоляцией, хотя этот термин приме­няется и в более общем значении.

Лучистую энергию можно выразить в единицах любого вида энергии, на­пример в тепловых или механических. Естественно выражать ее в тепловых единицах, потому что измерительные приборы осно­ваны на тепловом действии радиации: лучистая энергия, почти полностью поглощаемая в приборе, переходит в тепло, которое и измеряется. Таким образом, интенсивность прямой солнечной радиации будет выражаться в калориях на квадратный санти­метр в минуту (кал/см2мин). Интенсивность радиации для опре­деленной длины волны λ (вернее, для узкого участка спектра около длины волны λ) будет дальше обозначаться Iλ . Калория на квадратный сантиметр (кал/см2) носит еще название ланглей.