Бесплатные Рефераты >>> Физика  



 

 

Радиационный режим в атмосфере

 

Излучение в атмосфере

Реферат

Радиационный режим в атмосфере

Составлен:

Карбышевым С.Ф.

Введение

Большинство происходящих в атмосфере явлений, изучаемых оптиками и метеорологами, развиваются за счет лучистой энергии, т.е. энергии, доставляемой Земле солнечной радиацией. Мощность этой энергии примерно может быть оценена в 18*1023 эрг/с. Энергетический спектр солнечной радиации на границе атмосферы близок к спектру абсолютно черного тела с температурой порядка 60000К (рис.1.[1]).

До того, как солнечное излучение достигнет поверхности, оно проделает длинный путь через земную атмосферу, где будет не только рассеяно и ослаблено, но и изменено по спектральному
[pic]

Рис.1. Распределение энергии в спектре солнечной радиации на границе атмосферы: 1- по данным 1903-1910 гг., 2 - 1920-1922 гг., 3 - 1917 г., 4 - абсолютно черное тело при температуре 57130К.

составу. В результате дошедшая до места наблюдения (земной поверхности) в виде параллельных лучей от Солнца так называемая прямая солнечная радиация будет как количественно, так и качественно отлична от солнечной радиации за пределами атмосферы [1].

Солнечная (коротковолновая) радиация преобразуется, проходя через атмосферу, в следующие виды радиации: рассеянную (ввиду наличия в атмосфере различных ионов и молекул газов, частиц пыли происходит рассеяние прямой солнечной энергии во все стороны; часть рассеянной энергии доходит до поверхности Земли), отраженную (часть попавшей в атмосферу и на земную поверхность энергии отражается обратно), поглощенную (происходит диссоциация и ионизация молекул верхних слоях атмосферы, нагрев воздуха и самой земной поверхности, тех предметов, которые на ней находятся).

Спектр Солнца

Как видно из рис.1., энергетический спектр излучения близок к спектру абсолютно черного тела при температуре T(60000К, но не совпадает с ним, т.к. яркость солнечного диска планомерно уменьшается от его центра к краям.
Наилучшей формой представления распределения энергии в солнечном спектре является формула В.Г. Кастрова:

l0,(*((=0,021*(-23*exp(-0,0327*(-4)*(([1] (1).

Формулы, описывающей распределение энергии Солнца на поверхности Земли пока не существует, т.к. в нее должно входить слишком много флуктуирующих параметров (плотность и высотное распределение газов, альбедо отражающих поверхностей, температура и т.п.).

Ослабление потоков лучистой энергии в атмосфере

Солнечное излучение, проходя через атмосферу, ослабляется благодаря эффектам рассеяния и поглощения. Для потоков лучистой энергии атмосфера в видимой части спектра является мутной средой, т.е. рассеивающей, а в ультрафиолетовой и инфракрасной - поглощающей и рассеивающей. Световой поток поглощается в атмосфере, причем количество энергии, дошедшей до поверхности Земли, можно найти из закона Бугера (закон ослабления света):

I=I0*exp(-[pic])[3] (2), где I0 - интенсивность падающего излучения (на границе атмосферы), Z0(750
(плоско-параллельная модель атмосферы), H - путь, пройденный светом до земной поверхности, k(h)- коэффициент поглощения (ослабления) светового потока, зависящий от высотного распределения плотности, состава атмосферы, физических и химических свойств газов, частиц, находящихся в атмосфере
(рис.2.[1]).

Рассмотрим избирательное поглощение лучистой энергии в атмосфере. Любое вещество имеет свои полосы поглощения (рис.3.[1]). Из газов, входящих всегда в состав атмосферы, существенным для нас селективным поглощением обладают лишь O2, O3, CO2 и водяной пар H2O. Кислород вызывает интенсивное поглощение света
В далекой ультрафиолетовой области для длин волн (

 


 

Теорема Нетер
Министерство образования Украины Донбасский горно-металлургический институт Кафедра Общей и прикладной физики Курсовая работа на тему: Теорема Нётер выполнил: студент группы ПФ-99 Антропов Иван...

Молния - газовый разряд в природных условиях
Содержание. Цель. Теоретическое положение. 1. Введение.3. Ток в газах. 3.1 Ионизация и рекомбинация. 3.2 Ионизация электронными ударами. 3.3 Самостоятельный и несамостоятельный разряд.4....

Гидродинамика
В тепловых процессах осуществляется передача тепла — теплопередача от одного теплоносителя к другому, причем эти теплоносители в большинстве случаев разделены перегородкой {стенкой аппарата, стенкой трубы и т. п.). Количество...

Комплексные числа
Введение. Современная жизнь человека невозможна без использования самых разнообразных машин, облегчающих его жизнь. С помощью машин человек обрабатывает землю, добывает нефть, руду, прочие полезные ископаемые, передвигается и т.д....

Поля и Волны
Лекция 7 Плоские электромагнитные волны7.1. Понятие волнового процесса. 7.2. Плоские волны в идеальной среде. 7.3. Плоские волны в реальных средах. 7.4.Распространение волнового пакета. Групповая скорость. 7.5....

Билеты по Физике
Вопросы к экзамену по Физике 1. Электрический ток в электролитах. Законы электролиза. 2. Электропроводимость газов. Самостоятельный и несамостоятельный газовые разряды. 3. Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод....

Шпоры по физике
1-1) Область прим клас. нерелятивист. механики. V> ?, где ? = h/mV – длина волны Дебройля 1-2) Что такое материальная точка? МТ – это тело, формами и размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи. Для...

Расчетно-графическая работа по физике
Министерство общего и профессионального образования РФ Владимирский государственный университет Кафедра общей и прикладной физики Расчетно-графическая работа №2 Владимир 1998 № 202 Сколько атомов...

Молекулярно кинетическая теория
ОГЛАВЛЕНИЕ 1) Основные положения молекулярно-кинетической теории, ее опытные обоснования 2 2) Размеры молекул 6 3) Микро- и макропараметры системы 7 4) Основные уравнения молекулярно-кинетической теории идеального...

Элементарные частицы
Элементарными называют частицы, у которых на данный момент не обнаружено внутренней структуры. Еще в прошлом веке элементарными частицами считались атомы. Их внутренняя структура — ядра и электроны — была обнаружена в начале XX в. в опытах Э....

Экспериментальные исследования диэлектрических свойств материалов.
Цель работы: определение диэлектрической проницаемости и поляризационных характеристик различных диэлектриков, изучение электрических свойств полей, в них исследование линейности и дисперсии диэлектрических свойств материалов. ...