16.16.16.16.16.16.16.16.16.16.16.16.16.16.16.16.16. Принцип дії приладів для вимірювання інтенсивності сонячної радіації (актинометр, піранометр, балансомір, геліограф тощо).

Для вимірювання прямої сонячної радіації найбільше розповсюджений термоелектричний актинометр . Актинометр встановлюється за широтою місця спостережень. Приймальник орієнтують на сонце і протягом 1 хвилини (тричі з перервами у 10 – 15 секунд) фіксують показання гальванометра, потім розраховують середнє арифметичне значення.

Для вимірювання розсіяної та сумарної радіації використовують піранометр.

Приймальною частиною піранометру є квадратна термобатарея, що складається з послідовно спаяних манганинових та константанових смужок. Зі зовнішньої сторони поверхня термобатареї зафарбована чорними та білими ділянками, які чергуються у шаховому порядку. Зверху корпус захищений скляним напівсферичним ковпаком для захисту термобатареї від вітру та опадів. Для затінення голівки піранометра від прямих сонячних променів служить тіньовий екран, діаметр якого дорівнює діаметру скляного ковпачка. При затіненні приймача піранометра тіньовим екраном вимірюють розсіяну радіацію (D), а без затінення – сумарну радіацію (Q).

Для реєстрації тривалості сонячного сяйва, тобто проміжків часу, на протязі якого сонячний диск не був затінений хмарами, служить геліограф (мал.4). Принцип його дії заснований на прожиганні паперових смуг сонячними променями, що збираються у фокусі скляного шару.

17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17.17. Поняття про теплову конвекцію та турбулентне перемішування повітря в атмосфері.

Конвекція — явище перенесення тепла в рідинах, газах або сипких середовищах потоками самої речовини (неважливо, вимушено або мимоволі). Існує так звана природна конвекція, яка виникає в речовині мимоволі при його нерівномірному нагріванні в полі тяжіння. При такій конвекції, нижні шари речовини нагріваються, легшають і спливають вгору, а верхні шари, навпаки, остигають, стають важчими і занурюються вниз, після чого процес повторюється знову і знову. За деяких умов процес перемішування самоорганізовуватиметься в структуру окремих вихорів і виходять більш-менш правильні грати з конвекційних осередків.

Природній конвекції зобов'язано багато атмосферних явищ, зокрема, утворення хмар.

18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18.18. Поняття про адіабатичні процеси в атмосфері.

У повітрі, що піднімається, температура змінюється внаслідок адіабатичного процесу, тобто без обміну теплом з навколишнім середовищем, за рахунок перетворення внутрішньої енергії газу в роботу і роботи у внутрішню енергію. Так як внутрішня енергія пропорційна абсолютній температурі газу, відбувається зміна температури.

Температура повітря, що насичене водяною парою, при піднятті адіабатично охолоджується повільніше, ніж “сухе” повітря.

19.19.19.19.19.19.19.19.19.19.19.19.19.19.19.1919. Біологічне та сільськогосподарське значення температури повітря і ґрунту.

20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20.20. Теплові властивості ґрунту: теплоємність, теплопровідність.

Теплоємність ґрунту. Розрізняють об'ємну і вагову теплоємність ґрунту. Об'ємною теплоємністю Сoб називається кількість тепла (Дж), необхідне для нагрівання 1 м3 ґрунту на 1 °С. Питомою теплоємністю Спит називається кількість тепла (Дж), що вимагається для нагрівання 1 кг ґрунту на 1 °С.

Теплоємність ґрунту, в якому пори заповнені водою, значно більше теплоємності сухого ґрунту. На нагрівання ґрунту впливає також його колір. Світлі ґрунти мають більше альбедо, ніж темні, і тому при однаковому надходженні радіації вони менше нагріваються. Ґрунт під рослинним покривом прогрівається повільніше, ніж оголений.

Теплопровідність ґрунту – це здатність ґрунту передавати тепло від шару до шару. Мірою теплопровідності служить коефіцієнт теплопровідності, який чисельно дорівнює кількості тепла (Дж), що проходить за 1 сек. через перетин у 1 м2 шару товщиною 1 м при різниці температур на границях шарів 1 °С. Теплопровідність залежить від мінерального складу ґрунту, її вологості і вмісту повітря в порах ґрунту.