Лекция 2 Лучистая энергия

Практически единственным источником энергии для Земля яв-ся Солнце. Температура Солнца =6000 К.

Солнце излучает энергию в диапазоне длине волны = от 0⁰ до 90⁰. Распределение энергии в спектре Солнца по длине волн неравномерно.

Около 93% солнечной энергии приходится на длины волн от 0,1 до 4 мкм. Эти волны называются коротковолновыми.

0,1 до 0,4 – ультрафиолет

0,4 до 0,78- видимый спектр

1,78 до 4 –ближние инфракрасные волны.

На видимый спекрт приходиться ≈ 1/2 Е, излучение Солнцем. Расстояние между Землей и Солнцем 150*10⁶км и до нашей планеты доходит только коротко волновая радиация. 1,38 кДж/м²- Солнечная постоянная. Даже в очень чистой атмосферной радиация ослабевает из-за поглощения и рассеивания. Радиация погашает озон в результате к пов-ти Земли волны с длиной 0,3 мкм не подходят.

Значительную часть поглощают в облаках инфракрасные излучения, поглощают Н2О и СО2, а также примеси и аэрозоли. Рассеивание высоты длины волн повышается рассеивание. На поверхности Земли поступает Е.

I=II * p^m – для 90⁰

I – солнечная постоянная

р- коэффициент прозрачности

m- отличит. путь

I^* = I sin h – для улов

Инсоляция- энергия Солнца, поступает на горизонтальную поверхность.

Инсоляция включает в себя прямую Е (радиация) и рассеянную. В низких широтах составляет около 600 мГц/м². Поподая на поверхность Земли, радиация частино отражается.

Отражающая способность- альбедо- отношение отрожаемой радиации, поступившей на длинню поверхность в %.

Среднее 35%, Средняя температура = 15⁰.

Поэтому Земля излучившая в атмосферу длинноволновую инфокрасную радиацию . Атмосфера поглащает значительную часть этого излучения. Основной поглатитель СО₂ и Н₂О.

Оптические явления в атмосфере

В атмосфере рассеиваються в основном в видемом участе спектра і= В λ^-4,где В- коэффициент.

Таким образом интенсивность рассеиваемого света, изменяется обратно пропорционально 4 степени длины волны. Самые сильные волны ≈ в 2 раза короче красных =>16раз сильнее и окрашены в синий цвет.

Крупные частицы, аэрозоля в котором много в нижних слоях атмосферы рассеиваются одинаково все виды волн => белый свет. поэтому с совокупности цвета небо- голубой.

Цвет Солнца меняется с изменением высоты от белого- день до красного –вечер. Красный цвет объясняется тем, что солнечные лучи проходят в атмосфере примерно в 40 раз ниже, чем когда E в z.

Атмосферное явления- важнейшие хар-ки Давление измеряется весом столба (Р) воздуха, который лежит выше на 1 З. Неравномерное С =>Р зависит от β, широтой места р воздуха зависит от температуры, влажности и Р. Чем выше влажность, тем ниже р, т.к. мал. масса воды составляет 0,62 массы воздуха.

При нормальных условиях  φ =45⁰

t=0

р =113 гПа

р= р₀/ RT₀= 1,293 км/м² (Т =0,7)

0,947с. Т =273+100⁰

Для абсолютно сухого воздуха

р = р-е/ RT₀  ≠ 0,622 е / RT₀  

Практ. плотность воздуха на Земле изменяется 1,175-1,200 кг/м³

При низких градусах -1,5-1,6 кг/м³

Атмосферное давление измеряется давлением вертренного столба воздуха на горизонтальную поверхность, имеет сеч. 1см². Нормальное атмосферное давление = весу ртутного столба =760мм, высота при 0⁰С на уровне мор и широте 45⁰. На 1см² такой столб давит с усилием 1033,32 ВП₂. В практике метеорология также встречает ВАХ =1000000 дин на см^2.

1 мили Бар =1 гПа

1мм рт.ст. =1,3333 гПа

Неравномерность

неравномерное распространение океана и материков

Изобары –линии равного атмосферного давления.

Проводятся через 4-5 гПа

Наклон относительно поверхности Земли. Изменчивость Барического поля. Характерная барическая тенденция - изменение Р за 3 часа, имеет свой знак и величину 1,3 гПа-рост. Горизонтальное изменение барического поля характерна барическому градиент 12,5 гПа/100м- нормальные условия.