Билет 3 Солнечная радиация: это электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца.

Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямой и рассеянной радиации. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.

Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей. Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть. Солнечная радиация — главный источник энергии для всех физико-географических процессов, происходящих на земной поверхности и в атмосфере. Количество солнечной радиации зависит от высоты солнца, времени года, прозрачности атмосферы. Для измерения солнечной радиации служат актинометры и пиргелиометры. Интенсивность солнечной радиации обычно измеряется по её тепловому действию и выражается в калориях на единицу поверхности за единицу времени. Прямая радиация- Радиация, поступающая к земной поверхности непосредственно от Солнца и околосолнечной зоны радиусом 5, называется прямой солнечной радиацией. Прямая радиация измеряется на поверхности, перпендикулярной направлению солнечных лучей, и обозначается S. Прямая радиация, приходящая на горизонтальную поверхность (S'), вычисляется по формуле: S' = S * sin h,

где h - высота солнца над горизонтом. Для измерения прямой солнечной радиации используется актинометр Савинова-Янишевского. Рассеянная радиация - Проходя сквозь атмосферу, солнечная радиация рассеивается в оптически неоднородной среде атмосферными газами и аэрозольными примесями, имеющими различные коэффициенты преломления, и переходит в особую форму - рассеянную радиацию. Рассеянной солнечной радиацией (D) называется радиация, поступающая на горизонтальную поверхность от всех точек небесного свода, за исключением диска Солнца и околосолнечной зоны радиусом 5, в результате рассеяния солнечной радиации молекулами атмосферных газов, водяными каплями или ледяными кристаллами облаков и твердыми частицами, взвешенными в атмосфере. Отражённая радиация – Солнечная радиация прямая и рассеянная поступающая к земной поверхности поглощается его не полностью, часть её поверхность Земли отражает. Отражённая радиация определяется интенсивностью прихода радиации на чёрную горизонтальную поверхность обращённую вниз в земле. Отражающая способность поверхности зависит от физ. Свойств их света и т.п. Процентное отношение радиации отражённой и падающей – альбедном. Альбедо зависит от высоты солнца над горизонтом с уменьшением которой альбедо поверхности почвы и воды увеличивается.

Билет 4 Методы изучения солнечной радиации: для измерения интенсивности прямой солнечной радиации служат приборы: пиргеометры и актинометры. Пиргеометры определяют радиацию в ккал, а актинометры определяют солн радиацию, дают величину радиации в относительном измерении. Для измерения интенсивности суммарной радиации прямой и рассеянной приходящей на горизонтальную поверхность – пиранометр с его помощью можно определить и напряжение, только 1ой рассеянной радиации, наиболее простой прибор – Калитина, состоит из двух термометров. Пиранометр обращенный к земле может служить и для измерения отражённой радиации направленной снизу вверх от растительного покрова. Приспособление для отражения радиации – альденометр.

Радиационный тепловой баланс для поверхности Земли: Солнечная радиация приходит к поверхности Земли не полностью поглощается часть лучистой энергии она отражает разность между приходом и расходом лучистой энергии поглощаемой и излучаемой Землей – радиационный баланс. Он является важным метеорологическим фактором, т.к. от величины его в сильной степени зависит распределение от t в почве и прилегающей к ней слоях воздуха. От этого зависит интенсивность снеготаянья. Днём он положительный, т.к. приход радиации преобладает над уходящей. Ночью при отсутствии прихода радиации, будет отрицательным. В годовом ходе радиационный баланс в холодное время года имеет отрицательное значение, в тёплое – положительное. Общий приход и расход тепла для поверхности земли называемый тепловым балансом можно представить в виде уравнения: R=M+V+B, где R-радиационный баланс, M- количество тепла передаваемое воздухом, V – затрата на испарение, B – количество тепла уходящее в почву.

Приход и расход тепла для земли и атмосферы: Общее количество лучистой энергии получаемое от солнца землёй и атмосферой = примерно, количеству энергии получаемой большого круга, радиусом = радиусу Земли. При перпендикулярном падении лучей эта поверхность на границе атмосферы получит за сутки l(нулевое) iR(квадрат)*1440ккал, где l(нулевое) солнечная постоянная = 1,94 ккал на см(в квадрате) в минуту. На земле в среднем за год между приходом и расходом лучистой энергии, земля и атмосфера получает столько же сколько и расходуют путём отражения и излучения. И энергетический баланс земного шара = нулю.

Использование солнечной энергии: Количество энергии которое излучает солнце для использования, применяют особый деревянный ящик. С зачерненными внутри стенками, сверху ящик закрывают двумя листами стекла, между которыми воздушная прослойка. Солнечный луч проходит через стекло и поглощается чёрными стенками ящика, они нагреваются и начинают излучать тепло, но оно остаётся в ящике, т.к. стекло не пропускает длинноволновые лучи. Если стенки ящика имеют хорошую термоизоляцию, это позволит накопить в нём тепло и создать высокую t. Трофимов получил в ящике t до 220 градусов, в Ташкенте.

Билет 5 Температура почвы.

Суточные и годовые температуры почвы. Дневные нагревания вызывают суточные колебания темпер-ры.поверх-тью почвы, являющейся источником суточных колебаний, называется деятельной поверхностью. Затихание амплитуды суточных колебаний температуры происходит на глубине 80-100 см. Сохраняется неизменная температура, кроме суточных колебаний,температура поверх-ти почвы испытывает годовые колебания. Наим. темп-ра на поверх-ти почвы-январь, февраль. Наиб. – июль или август. В многоснежные зимы темп-ра почвы выше нормальной величины, за влажный период темп-ра значительно ниже, чем в засушливый.

Вечная мерзлота. В полярных широтах в Тундре, в восточной части Сибири и в Тайге почва остается мерзлой в течении всего года, оттаивая, летом, на небольшую глубину, такое явление носит название многолетней мерзлоты. В России ее площадь, примерно, 10млн км² или порядка 45% всей площади. Южная граница ее распространения совпадает с линией, соединяющей места ее среднегодовой темп-ры воздуха -2 ^оС и начинается она с полуострова Каниннос, далее идет через Мезень на Обь, далее опускается на юг в Монголию, вновь появляется в России в районе Благовещенска, затем уходит в устье Амура.