Trecând prin atmosferă, radiația solară este parțial difuzat de gazele atmosferice și aerosoli în aer și devine o formă specială de radiații împrăștiate. Parțial deoarece acesta este absorbit de moleculele de gaze atmosferice și a impurităților din aer și este transformată în căldură se duce la încălzirea aerului.
Nescuturată non-absorbit in atmosfera de radiațiile solare directe ajunge la suprafața pământului. Aceasta se reflectă parțial de la suprafața pământului, dar mai ales este absorbit și încălzește. O parte din radiația împrăștiată ajunge la suprafața pământului este, de asemenea, reflectat parțial din ea, și parțial absorbită de acesta. O altă parte a radiației împrăștiate merge în sus, în spațiul interplanetar. Ca urmare, absorbția și împrăștierea radiației în radiația directă atmosferă, care a ajuns la suprafața pământului, modificat în comparație cu ceea ce a fost în atmosferă. Intensitatea radiației scade și schimbă compoziția spectrală, deoarece razele de diferite lungimi de undă sunt absorbite și dispersate în atmosferă în moduri diferite (fig. 6).
Fig. 6. Distribuția de energie radiantă în spectrul radiației solare asupra atmosferei
(Curba superioară) și în apropierea suprafeței (curba inferioară) la altitudinea soarelui de 35 °
Intensitatea radiației date în 10-3 cal / (cm 2 · min) la lungimea de undă de 0,01 microni.
In cel mai înalt în picioare soare și aer la o puritate suficientă poate fi măsurată la nivelul mării intensitatea radiației directe de aproximativ 1,5 cal / (cm 2 · min) în munți, pe ordinea de 4-5 km altitudine, a observat o intensitate de 1,7 cal / (cm2 · min) sau mai mult. Pe măsură ce soarele se apropie de orizont și de a crește grosimea aerului traversat de razele soarelui, intensitatea radiației directe scade tot mai mult.
Atmosfera este absorbită de o cantitate relativ mică de radiație solară, în timp ce în principal în partea infraroșu a spectrului. Această absorbție - selectiv: Diferite gaze de absorb radiația în diferite regiuni spectrale în grade diferite.
radiații absorbite - o parte din radiația totală care este absorbită de suprafața pământului și se duce la încălzirea straturilor superioare ale solului și a apei.
În general, în atmosferă absorbită 15 - 20 de% din radiația care vine de la soare la pământ. În fiecare absorbanță locație schimbă cu timpul în funcție atât conținutul AC în substanțe, mai ales vapori de apă, nor și praf care absoarbe aerul, și de înălțimea soarelui deasupra orizontului, adică grosimea stratului de aer, în drumul traversat de grinzi prin atmosfera.
Pe lângă directă de absorbție a radiației solare în calea prin atmosfera care le-a atenuat prin împrăștiere, cu atât mai mult atenuată. Împrăștierea radiației este mai mare, cu atât mai multe impurități cuprinde aerosol aer.
radiație imprastiere numită conversie parțială a radiației având o anumită direcție de propagare (și astfel este tocmai radiația solară directă înmulțire-schayasya sub forma de raze paralele), o radiație care se extinde în toate direcțiile. Imprastiere are loc într-un mediu optic neomogenă, adică, într-un mediu în care indicele de refracție variază de la un punct la altul. O astfel de mediu optic neomogen este aerul atmosferic care conține particule infime de solide și lichide - picături mici, cristale, motes condensare nuclei. Dar un mediu optic neomogenă este curat și fără impurități de aer, deoarece din cauza mișcării termice a moleculelor având în mod constant fluctuații de condensare și densitate rarefiere. Astfel, apar molecule și particule străine în atmosferă, pierde direcția de propagare a razelor solare rectilinie sunt împrăștiate. Radiații se extinde de la împrăștierea particulelor în așa fel ca și cum ar fi ei înșiși surse de ra-Diaz.
Aproximativ 25% din energia totală de radiație solară este transformată în atmosferă în radiația împrăștiată. Cu toate acestea, o proporție semnificativă a radiației împrăștiate (2/3 din ea), de asemenea, vine la suprafață. Dar va fi un tip special de radiații în mod semnificativ diferit de radiații directe.
În primul rând, radiația împrăștiată vine la suprafața Pământului nu a discului solar, ci pe toată întinderea. Prin urmare, este necesar să se măsoare afluentul acestuia pe o suprafață orizontală. Intensitatea radiatsiimy împrăștiate numit aflux în calorii pe centimetru pătrat pe minut în suprafața orizontală.
În al doilea rând, radiația împrăștiată este diferit de la o linie dreaptă în compoziția spectrală. Faptul că diferite lungimi de undă sunt raze împrăștiate în grade diferite. Raportul dintre fascicule de energie de radiații diferite lungimi de undă împrăștiate este schimbat în favoarea radiații de lungime de undă mai scurte. În acest caz, este mai mică dimensiunea particulelor de împrăștiere, cu atât mai mare cu unde scurte împrăștie noi raze în comparație cu lung.
Conform legii Rayleigh, aerul curat, în cazul în care numai moleculele de gaz de imprastiere pro-uzuale (ale căror dimensiuni sunt mai mult de 10 de ori mai puțin decât lungimile de undă ale luminii), împrăștierea este invers proporționale-țional la puterea a patra a lungimii de undă a razelor împrăștiate
în cazul în care am # 955; - intensitatea radiației directe cu o lungime de undă # 955;, i # 955; - intensitatea radiației împrăștiate la aceeași lungime de undă, și - factorul de proporționalitate.
Deoarece lungimea luminii roșii val extrem este aproape de două ori lungimea undelor de lumină violet extreme, mai întâi lumina împrăștiată de moleculele de aer de 14 ori mai puțin decât acesta din urmă. raze infraroșii sunt, de asemenea, într-o măsură împrăștiate foarte nesemnificativă. Prin urmare, radiația împrăștiată fascicule de unde scurte parte a spectrului vizibil, adică, violet și albastru, va fi dominat de energia portocaliu și roșu, precum și peste razele infraroșii.
Maximul din energia radiației solare directe la suprafața pământului are loc în regiunea razele galben-verde a spectrului vizibil. Radiația împrăștiate, el se mișcă pe sinieluchi.
Adăugați că radiația solară împrăștiate, în contrast cu linia dreaptă este parțial polarizată. Gradul de polarizare a radiației care provin din diferite regiuni ale cerului, nu este același lucru.
Împrăștierea particulelor mai mari, adică particule de praf, picaturi mici si cristale nu are loc prin legea Rayleigh, și invers proporțională într-o măsură mai mică, lungimea de undă a primului sau al doilea exemplu. Prin urmare, radiația împrăștiată de particule mari, nu va fi atât de bogat în cele mai multe raze unde scurte ca radiații împrăștiate prin molecule. Când particule cu un diametru mai mare de 1,2 microni, nu se va împrăștia și reflexivă, în care particulele reflectate de radiații ca oglinzile mici (prin lege - unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență), fără a schimba compoziția spectrală.
Dispersia luminii își schimbă culoarea pryamogosolnechnogo. Mai ales din cauza împrăștiind scade energia celor mai de unde scurte razele solare ale spectrului vizibil - albastru și violet, astfel încât „supraviețuitor“ de la împrăștierea drept lumina soarelui-ny devine gălbuie. Discul solar apare mai galben, cat este mai aproape de orizont, și anume, mai mult decât calea razelor prin atmosferă și o mai mare imprastierea. La orizont soarele este aproape roșu, mai ales atunci când o mulțime de praf în aer și cea mai mică dintre produsele de condensare (picături sau cristale). În mod similar, lumina solară reflectată de nori, împrăștiate pe drum spre suprafața pământului devine raze albastre mai sărace. Prin urmare, atunci când norii sunt aproape de orizont și calea razelor de lumină reflectată de la ei prin atmosfera la observator, este mare, ei a lua în loc de culoare alb Zheltov-a cincea.
Împrăștierea radiației solare în atmosferă determină lumina difuză în timpul zilei. În absența unei atmosfere de pe Pământ ar fi doar lumină acolo, care trebuie să lumina directă a soarelui sau de lumina solară reflectată pe pământ suprafață și obiecte pe ea. Și toată atmosfera a zilei este o sursă de lumină, datorită difuzia luminii de: lumina zilei și, de asemenea, în locuri unde razele soarelui nu se încadrează în mod direct, și chiar și atunci când soarele este ascuns în spatele norilor. În acest caz, urmați-Corolar mai mare procent de raze albastre împrăștiate lumina soarelui beleepryamogo lumina.