4.Тропосфера: основные особенности, изменение атмосферного давления, температуры и влажности воздуха с высотой.
Тропосфера – нижний слой атмосферы, характеризующийся убыванием температуры воздуха с высотой (примерно на 6°С на каждый километр). Средняя температура у верхней границы тропосферы – -56°С. Причина – в том, что основным источником тепла является не солнечное излучение, а нагретая земная поверхность. Она излучает длинноволновую радиацию, которая захватывается водяным паром и парниковыми газами, что приводит к нагреву воздуха.
В тропосфере содержится 80% массы всего атмосферного воздуха, почти вся атмосферная вода и аэрозоли; происходит активное перемешивание воздуха, образование облаков, выпадение осадков и другие процессы, обусловливающие формирование погоды.
Верхняя граница тропосферы – тропопауза – расположена на высоте 8–9 км над полюсами, 10–12 км – в умеренных широтах, 17 км – над экваторе.
5. Спектральный состав солнечной радиации.
Радиация (излучение)– поток энергии в виде электромагнитных волн и элементарных частиц
В зависимости от длин волн, электромагнитная радиация условно подразделяется на длинноволновую (λ > 4 мкм) и коротковолновую (λ < 4 мкм).
Солнечный спектр — распределение энергии солнечной радиации по длинам волн.
Солнечная радиация на 99% состоит из коротких волн и примерно на 1% из длинных волн лучистой энергии. Данные виды волн подразделяются на Ультрафиолетовую радиацию (длина волны менее 0,38 мкм), на которую приходится 9% лучистой энергии, Видимый спектр(свет) (длина волны 0,38–0,76 мкм), на который приходится 47% лучистой энергии и на Инфракрасную радиацию (длина волны более 0,76 мкм), на которую приходится 44% лучистой энергии. Ультрафиолетовая радиация и видимый спектр относятся только к коротким волнам, инфракрасная же радиация относится и к коротким, и к длинным.
6. Прямая солнечная радиация. Факторы, определяющие ее интенсивность.
Прямая солнечная радиация - радиация, поступающая на земную поверхность в виде параллельных лучей непосредственно от солнечного диска.
Интенсивность прямой солнечной радиации – количество лучистой энергии, поступающей в единицу времени на единицу перпендикулярной к солнечным лучам поверхности.
ФАКТОРЫ:
излучательная способность солнца,
расстояние между землею и солнцем
прозрачность атмосферы
угол падения (радиации.)
7. Рассеянная солнечная радиация. Факторы, определяющие ее интенсивность. Закон Рэлея
Рассеянная солнечная радиация - радиация, падающая на земную поверхность от всего небесного свода в виде разнонаправленных лучей. Образуется в результате взаимодействия прямой солнечной радиации с атмосферными газами, твердыми и жидкими примесями.
Интенсивность рассеянной солнечной радиации – количество лучистой энергии, поступающей в единицу времени на единицу горизонтальной поверхности.
Активнее всего в атмосфере рассеиваются наиболее короткие электромагнитные волны: от ультрафиолетовых до голубых. В частности, с этим связан голубой цвет неба днем и оранжево-красный – вечером на закате, когда очередь рассеиваться доходит и до более длинных волн.
Солнечная радиация ослабляется в атмосфере тем сильнее, чем больше в ней содержится водяного пара, твердых и жидких примесей и чем ниже стояние солнце над горизонтом.
Согласно закону Рэлея, интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны, поэтому голубые и синие лучи рассеиваются сильнее, чем желтые и красные, обусловливая голубой цвет неба. По этой же причине свет, прошедший через значительную толщу атмосферы, оказывается обогащенным более длинными волнами (сине-фиолетовая часть спектра полностью рассеивается), и поэтому при закате и восходе Солнце кажется красным.