Альбедо почв уменьшается с возрастанием влажности

СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВ

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

К основным тепловым свойствам почвы относятся: теплопоглотительна я способность, теплоемкость, теплопроводность и температуропроводность.

Основной причиной температурных изменений поверхностных горизонтов земной коры является неодинаковое количество тепловых лучей, получаемых от Солнца.

Незначительное количество тепла почва получает в результате биохимических и фотохимических процессов. Также незначительным является и такой источник тепловой энергии, как внутренняя теплота Земли. Этот источник оценивается величиной 54 кал на 1 см2 поверхности почвы в год, т. е. это количество калорий может превратить в воду слой льда толщиной 6—8 мм (А. В. Клоссовский).

Таким образом, поступление тепла в почву обусловлено преимущественно получением ею лучистой энергии Солнца, которая в почве превращается в тепловую.

Однако это общее количество солнечного тепла, получаемого Землей от Солнца, претерпевает изменения уже при прохождении через атмосферу. До поверхности Земли доходит около 75% всей тепловой энергии, получаемой от Солнца. Количество задерживаемой энергии при прохождении солнечных лучей связано с толщиной проходимого слоя атмосферы. Это обстоятельство приводит к тому, что в области экватора солнечная энергия будет задерживаться меньше, так как здесь слой атмосферы тоньше.

Воздушные и морские течения выравнивают температуру на поверхности Земли. Облака уменьшают излучение. Тепловую энергию поглощают и водяные пары атмосферы.

В пустынях, где воздух сух, а небо безоблачно, излучение велико. При этом почва поглощает громадное количество солнечного тепла, отражая от 0,1 до 0,3 лучистой энергии.

Поглотительная и отражательная способность поверхности Земли

О поглотительной и отражательной способности почвы можно судить по величине альбедо (мера отражательной способности поверхности). Величина альбедо, выраженная в процентах, получается из формулы

В — количество отраженной энергии;

2 — количество поглощенной энергии.

В 39 приведены величины альбедо для разных поверхностей. Альбедо почвы может меняться в зависимости от состояния ее поверхности.

Из приведенных цифр видно, что поверхность Земли может поглощать от 19 до 92% солнечной энергии.

Способность почв поглощать солнечную энергию обладает большой динамичностью, будучи связанной с характером растительности, цветом почвы, ее влажностью и характером поверхности.

Количество тепла в калориях, необходимое для нагревания весовой или объемной единицы почвы на 1°С называется весовой или объемной теплоемкостью почвы. Так как почва состоит из трех фаз — твердой, жидкой и газообразной, ее теплоемкость будет связана с каждой из этих фаз.

Таким образом, объемная теплоемкость почвы колеблется для различных твердых составных частей почвы незначительна но, 0,5—0,6. По весовой же теплоемкости торф резко отличается от минеральных составных частей почвы. Теплоемкость воздуха составляет 0,003, теплоемкость воды — 1,0.

Теплоемкость сухой почвы определяется ее твердой частью, а во влажном состоянии — содержанием воды. По мере увеличения влажности почвы наиболее возрастает теплоемкость торфа, меньше у глины и еще меньше у песка.

Из приведенных данных видно, что теплоемкость почвы по мере увеличения содержания влаги сильно возрастает. При этом наиболее сильно теплоемкость возрастает у глины и торфа. Поэтому глинистые и торфяные почвы относят к холодным, плохо прогреваемым.

Теплопроводностью почвы называется ее способность проводить тепло. Теплопроводность почвы измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит в 1 сек через 1 см2 слоя почвы толщиной 1 см.

Теплопроводность почвы зависит от содержания глины,, органического вещества, воды и воздуха. Теплопроводность почвы повышается с увеличением влажности и снижается с увеличением содержания воздуха (теплопроводность воды — 0,0014, льда —0,0057, воздуха — 0,00006).

Под температуропроводностью понимают изменение температуры 1 смг почвы, вьь званное поступлением в него некоторого количества тепла, притекающего за 1 сек через 1 см2 поперечного сечения, при разности температур, равной 1°С, на расстоянии 1 см.

Наименьшей величиной температуропроводности обладает сухая почва. С увеличением влажности температуропроводность увеличивается, но затем, достигнув известной величины, начинает падать, в то время как теплопроводность продолжает увеличиваться.

Замерзание и оттаивание почвы

Изменение температурных условий приводит к замерзанию и оттаиванию почвы. При наступлении устойчивых холодов почва замерзает сначала с поверхности, а затем захватываются более глубокие горизонты. Глубина промерзания почвы подчинена значительным колебаниям и зависит от климатических условий, годичных и сезонных изменений температуры, а также от мощности снегового покрова.

Мерзлота образуется в почве благодаря наличию влаги. Вода, присутствующая в почве, замерзает при температурах несколько ниже 0° (от —4 до —5°), что объясняется наличием растворенных веществ в почвенной влаге. Процесс промерзания почвы ослабляется древостоем, травяным покровом и лесной подстилкой.

Оттаивание почвы с повышением температуры происходит неравномерно в связи с погодными условиями, рельефом, характером угодий, производственными и другими причинами. Оттаивание мерзлой почвы ранней весной может происходить под снежным покровом, благодаря поступлению тепла из нижних горизонтов почвы. Под более мощным снеговым покровом оттаивание почвы начинается раньше, чем под покровом малой мощности. В этом случае оттаивание почвы может происходить сверху, после таяния снега.

Мерзлая почва может быть водопроницаема, если она замерзла при влажности, меньшей полной влагоемкости. Почва, у которой пустоты заполнены льдом, водонепроницаема.

Также надо отметить, что в СССР около 10 млн. км2 площади занято вечной мерзлотой. Эта мерзлота существует в условиях, где зимнее промерзание преобладает над летним оттаиванием. Вечная мерзлота на Крайнем Севере проникает на глубину 50—100 м. В условиях вечной мерзлоты глубина оттаивания почв различна, она зависит от климатических условий, характера почвообразующих наносов и характера растительности.

Вечная мерзлота отрицательно сказывается на производительности растительности, ограничивая зону корнеобитаемого слоя и вызывая в результате «термокарста» проседание и провал грунтов, происходящих при вытаивании льда. Низкая температура почв отрицательно сказывается на биологических процессах.

Под влиянием лесных пожаров граница вечной мерзлоты может опускаться до глубины 8 м. Роль леса связана с уменьшением глубины промерзания почв, однако такое влияние подвержено значительным колебаниям в связи с характером насаждений.

Промерзание и оттаивание почв оказывает большое влияние на физические свойства почв. Оно может быть отрицательным и положительным. Отрицательное влияние связано с возможной потерей водопроницаемости грунтами и почвенными горизонтами, что в климатической обстановке северных районов будет способствовать заболачиванию. В то же самое время в засушливых районах глубокое промерзание почвы, способствуя сохранению влаги, благоприятствует развитию растений. Охлаждение почв создает условия и для большей конденсации влаги почвой.

Промерзание почвенных горизонтов делает их более рыхлыми и проницаемыми для корней. Низкие температуры в почве создают неблагоприятную обстановку для прорастания семян и развития корневых систем.

Большинство микроорганизмов имеет оптимальные условия развития при температуре 10 —40°С.

В районах вечной мерзлоты актуальной задачей является проведение тепловых мелиораций.

Роль тепла для биологических и физико-химических процессов в почве

Большая роль в почвенных процессах принадлежит микроорганизмам, которые интенсивнее всего развиваются в пределах 25° — 35°. Оптимальные температуры для бактерий имеют известное смещение в зависимости от климата.

Сопоставление оптимальной температуры для бактерий со средними температурами почвы за период май — август дано в 43 (по Мишустину).

Из данных таблицы можно видеть, что для всех пунктов оптимальная температура для развития бактерий находится выше фактической температуры почвы, с тенденцией к увеличению этой разницы при переходе с юга на север.

К этому надо добавить, что влияние температурных условий на микроорганизмы скажется еще более резко, если учесть депрессию, которая связана с зимним периодом.

Понижение температуры сказывается также и на ходе химических и физико-химических процессов вследствие того, что энергия этих процессов связана с температурным режимом и требует присутствия воды в жидком виде (растворы).

Сказанное подтверждается тем положением, что по мере снижения температур при переходе от более южных районов к северным мощность профиля почвы уменьшается. Почвы тундры отличаются слабым развитием химического выветривания и карликовым развитием их профиля.

Регулирование теплового режима почв. Тепловой режим почв играет исключительно большую роль в растениеводстве. Естественно, что в задачу растениеводов должны входить и тепловые мелиорации. Это касается как северных районов, где температурный режим почв часто слишком низок, так и южных районов при культуре теплолюбивых растений.

Тепловой режим почв можно изменить искусственным путем — осушением и орошением земель, сменой растительного покрова, обработкой почвы, созданием лесных полос, задержанием снега, талых вод, влагозарядкой, мульчированием.

Растительный покров уменьшает температурные колебания в почвах, способствует охлаждению приземного слоя воздуха за счет транспирации и излучения тепла. Способствуя накоплению снега, растительный покров снижает глубину промерзания почвы. Осушение и освоение заболоченных почв, снегозадержание, мульчирование -— все это приводит к утеплению почвы. Орошение же снижает высокие температуры почвы. Большие водоемы и водохранилища сглаживают резкость температурных колебаний.

Очень интересным приемом воздействия на тепловой режим почв является мульчирование. Под мульчированием почвы понимается покрытие ее поверхности телами различной окраски. Тепловой баланс почвы зависит от цвета ее поверхностного покрытия. Широкое применение нашли вещества, окрашенные в темный цвет, так как они усиливают нагревание печвы.

В качестве мульчи, повышающей температуру почвы, применяют низинный торф, черные глины, сапропель, бурый землистый уголь, черную бумагу, гумбрин, золу. При этом происходит повышение температуры приземного слоя воздуха в зависимости от характера мульчи. Помимо влияния на температурный режим почвы, некоторые виды мульчи могут быть и удобрениями. Культуры растений на гребнях и грядах в условиях севера также являются примером тепловой мелиорации.

Источник

Альбедо почв уменьшается с возрастанием влажности

Солнечная радиация, поступающая к поверхности Земли, поглощается ею не полностью. Часть радиации отражается поверхностью, причем в отражении участвует только верхний – деятельный слой земной поверхности, в котором происходит поглощение радиации и ее преобразование. К такому слою относятся весь травостой и растительная масса леса, первые десятки метров прозрачной и дециметры мутной воды, а также дециметры снега, несколько сантиметров песка и доли миллиметров темных почв. Отражательная способность поверхности Земли зависит от рода тел, их физических свойств, цвета и состояния. Отношение отраженной радиации к суммарной радиации Солнца и атмосферы называется альбедо. Значения альбедо чаще всего выражают в процентах (или в долях единиц). Дополнения же до ста процентов характеризует поглощательную способность тела, если только оно не пропускает радиацию насквозь. Альбедо земной поверхности изменяется в широких пределах. Это связано с типом ландшафтных зон, а в умеренных и высоких широтах еще и со сменой сезонов года. Так, в центральных частях полярных областей отражательная способность велика и мало меняется в годовом ходе: в Антарктиде – в пределах 80–86 %, в центральной Арктике – в пределах 70–86% . В июле уменьшение альбедо в Арктике (до 65 %) связано с более интенсивным таянием снега, чем в декабре в Антарктиде.

Средние значения альбедо для различных видов поверхности суши, по М.И. Будыко (Климатология, 1989),составляют (в%):

Свежий сухой снег

Поля ржи и пшеницы

Влажные серые почвы

Исследования показали, что альбедо поверхности суши может иметь суточный ход. Он обусловлен изменением отражательной способности шероховатых подстилающих поверхностей в зависимости от изменения угла падения солнечных лучей. Чем меньше угол падения, тем сильнее отражается солнечный луч, и наоборот.

Альбедо водной поверхности в среднем меньше большинства естественных поверхностей суши и зависит от угла падения лучей, от высоты Солнца, соотношения прямой и рассеянной радиации, волнения поверхности моря. При положении Солнца в зените альбедо спокойного моря для прямой радиации составляет 2%. С уменьшением высоты Солнца альбедо возрастает. При большом волнении океана, когда образуется пена и барашки, альбедо моря увеличивается. Альбедо поверхности океана для рассеянной радиации меняется в пределах 5–11%.

Источник

Как регулировать альбедо естественных поверхностей. Антропогенное увеличение альбедо Земли, как эффективная мера борьбы с глобальным потеплением. Смотреть что такое «Альбедо» в других словарях

Суммарная радиация, достигшая земной поверхности, частично поглощается почвой и водоемами и переходит в тепло, на океанах и морях расходуется на испарение, частично отражается в атмосферу (отраженная радиация). Соотношение усвоенной и отраженной лучистой энергии зависит от характера суши, от угла падения лучей на водную поверхность. Так как поглощенную энергию измерить практически невозможно, то определяют величину отраженной.

Отражательная способность наземных и водных поверхностей называется их альбедо . Оно исчисляется в % отраженном радиации от упавшей на данную поверхность, яльоедо паря ду с углом (точнее синусом угла) падения лучей и количеством оптических масс атмосферы, ими проходимых, является одним из важнейших планетарных факторов климатообразования.

На суше альбедо определяется цветом природных поверхностей. Всю радиацию способно усвоить абсолютно черное тело. Зеркальная поверхность отражает 100% лучей и не способна нагреться. Из реальных поверхностей наибольшим альбедо обладает чистый снег. Ниже приведены альбедо поверхностей суши по зонам природы.

Климатообразующее значение отражательной способности разных поверхностей исключительно велико. В ледовых зонах высоких широт солнечная радиация, уже ослабленная при прохождении большого числа оптических масс атмосферы и упавшая на поверхность под острым углом, отражается вечными снегами.

Альбедо водной поверхности для прямой радиации зависит от того, под каким утлом на нее падают солнечные лучи. Вертикальные лучи проникают в воду глубоко, и она усваивает их тепло. Наклонные лучи от воды отражаются, как от зеркала, и ее не нагревают: альбедо водной поверхности при высоте Солнца 90″ равно 2%, при высоте Солнца 20° — 78%.

Виды поверхности и зональные ландшафты Альбедо

Тундра без снежного покрова………………………….. 18

Устойчивый снежный покров в умеренных широтах 70

То же, при устойчивом снежном покрове……….. 45

То же, с желтыми листьями осенью……………….. 30-40

Для рассеянной радиации альбедо несколько меньше.
Так как 2 /з площади земного шара заняты океаном, то усвоение солнечной энергии водной поверхностью выступает как важный климатообразующнй фактор.

Океаны в субполярных широтах усваивают лишь малую долю того тепла Солнца, которое до них доходит. Тропические моря, наоборот, поглощают почти всю солнечную энергию. Альбедо водной поверхности, как и снежный покров полярных стран, углубляет зональную дифференциацию климатов.

В умеренном поясе отражательная способность поверхностей усиливает разницу между сезонами года. В сентябре и марте Солнце стоит на одинаковой высоте над горизонтом, но март холоднее сентября, так как солнечные лучи отражаются от снегового покрова. Появление осенью сначала желтых листьев, а затем инея и временного снега увеличивает альбедо и снижает температуру воздуха. Устойчивый снежный покров, вызванный низкой температурой, ускоряет выхолаживание и дальнейшее снижение зимних температур.

Преобладающая часть прямой радиации, отраженной земной по­верхностью и верхней поверхностью облаков, уходит за пределы атмосферы в мировое пространство. Также уходит в мировое пространство около одной трети рассеянной радиации. Отношение всей уходящей в космос отраженной и рассеянной солнечной радиации к общему количеству солнечной радиации, поступающему в атмосферу, носит название планетарного аль­бедо Земли. Планетарное альбедо Земли оценивается в 35 – 40 %. Основную его часть составляет отражение солнечной радиации облаками.

Зависимость величины К н от широты места и времени года

Зависимость величины К в+с от широты места и времени года

(по А.П. Браславскому и З.А. Викулиной)

Страница 17 из 81

Суммарная радиация, отражение солнечной радиации, поглощенная радиация, ФАР, альбедо Земли

Всю солнечную радиацию, приходящую к земной поверхности – прямую и рассеянную – называют суммарной радиацией. Таким образом, суммарная радиация

где S – энергетическая освещенность прямой радиацией,

D – энергетическая освещенность рассеянной радиацией,

h – высота стояния Солнца.

При безоблачном небе суммарная радиация имеет суточный ход с максимумом около полудня и годовой ход с максимумом летом. Частичная облачность, не закрывающая солнечный диск, увеличивает суммарную радиацию по сравнению с безоблачным небом; полная облачность, напротив, ее уменьшает. В среднем облачность уменьшает суммарную радиацию. Поэтому летом приход суммарной радиации в дополуденные часы в среднем больше, чем в послеполуденные.
По той же причине в первую половину года он больше, чем во вторую.

С.П. Хромов и А.М. Петросянц приводят полуденные значения суммарной радиации в летние месяцы под Москвой при безоблачном небе: в среднем 0,78 кВт/м 2 , при Солнце и облаках – 0,80, при сплошной облачности – 0,26 кВт/м 2 .

Падая на земную поверхность, суммарная радиация в большей своей части поглощается в верхнем тонком слое почвы или в более толстом слое воды и переходит в тепло, а частично отражается. Величина отражения солнечной радиации земной поверхностью зависит от характера этой поверхности. Отношение количества отраженной радиации к общему количеству радиации, падающей на данную поверхность, называется альбедо поверхности. Это отношение выражается в процентах.

Итак, из общего потока суммарной радиации (S sin h + D ) от земной поверхности отражается часть его (S · sin h + D )А, где А – альбедо поверхности. Остальная часть суммарной радиации
(S · sin h + D ) (1 – А ) поглощается земной поверхностью и идет на нагревание верхних слоев почвы и воды. Эту часть называют поглощенной радиацией.

Альбедо поверхности почвы меняется в пределах 10–30%; у влажного чернозема оно снижается до 5%, а у сухого светлого песка может повышаться до 40%. С возрастанием влажности почвы альбедо снижается. Альбедо растительного покрова – леса, луга, поля – составляет 10–25%. Альбедо поверхности свежевыпавшего снега – 80–90%, давно лежащего снега – около 50% и ниже. Альбедо гладкой водной поверхности для прямой радиации меняется от нескольких процентов (если Солнце высоко) до 70% (если низко); оно зависит также от волнения. Для рассеянной радиации альбедо водных поверхностей равно 5–10%. В среднем альбедо поверхности Мирового океана составляет 5–20%. Альбедо верхней поверхности облаков – от нескольких процентов до 70–80% в зависимости от типа и мощности облачного покрова – в среднем 50–60% (С.П. Хромов, М.А. Петросянц, 2004).

Приведенные цифры относятся к отражению солнечной радиации не только видимой, но и во всем ее спектре. Фотометрическими средствами измеряют альбедо только для видимой радиации, которое, конечно, может несколько отличаться от альбедо для всего потока радиации.

Преобладающая часть радиации, отраженной земной поверхностью и верхней поверхностью облаков, уходит за пределы атмосферы в мировое пространство. Также уходит в мировое пространство часть (около одной трети) рассеянной радиации.

Отношение уходящей в космос отраженной и рассеянной солнечной радиации к общему количеству солнечной радиации, поступающей к атмосфере, носит название планетарного альбедо Земли, или просто альбедо Земли .

В целом планетарное альбедо Земли оценивается в 31%. Основную часть планетарного альбедо Земли составляет отражение солнечной радиации облаками.

Часть прямой и отраженной радиации участвует в процессе фотосинтеза растений, поэтому ее называют фотосинтетически активной радиацией (ФАР). ФАР – часть коротковолновой радиации (от 380 до 710 нм), наиболее активная в отношении фотосинтеза и продукционного процесса растений, представлена как прямой, так и рассеянной радиацией.

Растения способны потреблять прямую солнечную радиацию и отраженную от небесных и земных объектов в области длин волн от 380 до 710 нм. Поток фотосинтетически активной радиации составляет примерно половину солнечного потока, т.е. половину суммарной радиации, причем практически вне зависимости от метеоусловий и местоположения. Хотя, если для условий Европы характерно именно значение 0,5, то для условий Израиля оно несколько больше (около 0,52). Однако нельзя сказать, что растения одинаково используют ФАР на протяжении своей жизни и в различных условиях. Эффективность использования ФАР различна, поэтому были предложены показатели «коэффициент использования ФАР», который отражает эффективность использования ФАР и «КПД фитоценозов». КПД фитоценозов характеризует фотосинтетическую активность растительного покрова. Этот параметр нашел наиболее широкое применение у лесоводов для оценки лесных фитоценозов.

Необходимо подчеркнуть, что растения сами способны формировать ФАР в растительном покрове. Это достигается благодаря расположению листьев по направлению к солнечным лучам, поворотам листьев, распределением листьев разного размера и угла наклона на разных уровнях фитоценозов, т.е. с помощью так называемой архитектуры растительного покрова. В растительном покрове солнечные лучи многократно преломляются, отражаются от листовой поверхности, тем самым формируя свой внутренний радиационный режим.

Рассеянная внутри растительного покрова радиация имеет такое же фотосинтетическое значение, как и поступающая на поверхность растительного покрова прямая и рассеянная.

Ламбертово (истинное, плоское) альбедо

Истинное или плоское альбедо — коэффициент диффузного отражения, то есть отношение светового потока , рассеянного плоским элементом поверхности во всех направлениях, к потоку, падающему на этот элемент.
В случае освещения и наблюдения, нормальных к поверхности, истинное альбедо называют нормальным .

Нормальное альбедо чистого снега составляет

0,9, древесного угля

Геометрическое альбедо

Геометрическое оптическое альбедо Луны — 0,12, Земли — 0,367.

Бондовское (сферическое) альбедо

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Альбедо» в других словарях:

АЛЬБЕДО, доля света либо другого излучения, отраженная от какой либо поверхности. У идеального отражателя альбедо равняется 1, у реальных это число меньше. Альбедо снега лежит в пределах от 0,45 до 0,90; альбедо Земли, с искусственных спутников,… … Научно-технический энциклопедический словарь

— (араб.). Термин в фотометрии, показывающий, какую часть световых лучей данная поверхность отражает. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. альбедо (лат. albus светлый) величина, характеризующая… … Словарь иностранных слов русского языка

АЛЬБЕДО — (позднелат. albedo, от лат. albus белый), величина, характеризующая соотношение между потоком солнечной радиации, попадающим на различные предметы, почвенным или снежный покров, и количеством такой радиации, поглощенной или отраженной ими;… … Экологический словарь

— (от позднелат. albedo белизна) величина, характеризующая способность поверхности отражать падающий на нее поток электромагнитного излучения или частиц. Альбедо равно отношению отраженного потока к падающему. В астрономии важная характеристика… … Большой Энциклопедический словарь

альбедо — нескл. albédo m. <лат. albedo. белизна. 1906. Лексис. Внутренний белый слой кожицы цитрусовых. Пищепром. Лекс. Брокг.: альбедо; СИС 1937: альбе/до … Исторический словарь галлицизмов русского языка

альбедо — Характеристика отражательной способности поверхности тела; определяется отношением светового потока, отражённого (рассеянного) этой поверхностью, к световому потоку, падающему на неё [Терминологический словарь по строительству на 12 языках… … Справочник технического переводчика

альбедо — Отношение солнечной радиации, отраженной от поверхности земли, к интенсивности радиации, падающей на нее, выражается в процентах или десятичных долях (среднее альбедо Земли равно 33%, или 0,33). → Рис. 5 … Словарь по географии

— (от позднелат. albedo белизна), величина, характеризующая способность поверхности к. л. тела отражать (рассеивать) падающее на неё излучение. Различают истинное, или ламбертово, А., совпадающее с коэфф. диффузного (рассеянного) отражения, и… … Физическая энциклопедия

Сущ., кол во синонимов: 1 характеристика (9) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Величина, характеризующая отражательную способность любой поверхности; выражается отношением радиации, отражаемой поверхностью, к солнечной радиации, поступившей на поверхность (у чернозема 0,15; песка 0,3 0,4; среднее А. Земли 0,39; Луны 0,07)… … Словарь бизнес-терминов

Падая на земную поверхность, суммарная радиация в большей своей части поглощается в верхнем, тонком слое почвы или воды и переходит в тепло, а частично отражается. Величина отражения солнечной радиации земной поверхностью зависит от характера этой поверхности. Отношение количества отраженной радиации к общему количеству радиации, падающей на данную поверхность, называется альбедо поверхности. Это отношение выражается в процентах.

Итак, из общего потока суммарной радиации Isinh+i отражается от земной поверхности часть его (Isinh + i)А, где А — альбедо поверхности. Остальная часть суммарной радиации (Isinh + i) (1- А) поглощается земной поверхностью и идет на нагревание верхних слоев почвы и воды. Эту часть называют поглощенной радиацией.

Альбедо поверхности почвы в общем заключается в пределах 10-30%; в случае влажного чернозема оно снижается до 5%, а в случае сухого светлого песка может повышаться до 40%. С возрастанием влажности почвы альбедо снижается. Альбедо растительного покрова — леса, луга, поля — заключается в пределах 10—25%. Для свежевыпавшего снега альбедо 80—90%, для давно лежащего снега — около 50% и ниже. Альбедо гладкой водной поверхности для прямой радиации меняется от нескольких процентов при высоком солнце до 70% при низком солнце; оно зависит также от волнения. Для рассеянной радиации альбедо водных поверхностей 5—10%. В среднем альбедо поверхности мирового океана 5—20%. Альбедо верхней поверхности облаков — от нескольких процентов до 70—80% в зависимости от типа и мощности облачного покрова; в среднем же оно 50-60%. Приведенные числа относятся к отражению солнечной радиации не только видимой, но во всем ее спектре. Кроме того, фотометрическими средствами измеряют альбедо только для видимой радиации, которое, конечно, может несколько отличаться по величине от альбедо для всего потока радиации.

Преобладающая часть радиации, отраженной земной поверхностью и верхней поверхностью облаков, уходит за пределы атмосферы в мировое пространство. Также уходит в мировое пространство часть рассеянной радиации, около одной трети ее. Отношение этой уходящей в космос отраженной и рассеянной солнечной радиации к общему количеству солнечной радиации, поступающему в атмосферу, носит название планетарного альбедо Земли или просто альбедо Земли.

Планетарное альбедо Земли оценивается в 35-40%; по-видимому, оно ближе к 35%. Основную часть планетарного альбедо Земли составляет отражение солнечной радиации облаками.

Явления, связанные с рассеянием радиации

Голубой цвет неба — это цвет самого воздуха, обусловленный рассеянием в нем солнечных лучей. С высотой, по мере уменьшения плотности воздуха, т. е. количества рассеивающих частиц, цвет неба становится темнее и переходит в густо-синий, а в стратосфере — в черно-фиолетовый.

Чем больше в воздухе помутняющих примесей более крупных размеров, чем молекулы воздуха, тем больше доля длинноволновых лучей в спектре солнечной радиации и тем белесоватее становится окраска небесного свода. Рассеяние меняет окраску прямого солнечного света. Солнечный диск кажется тем желтее, чем ближе он к горизонту, т. е. чем длиннее путь лучей через атмосферу и чем больше рассеяние.

Рассеяние солнечной радиации в атмосфере обусловливает рассеянный свет в дневное время. В отсутствии атмосферы на Земле было бы светло только там, куда попадали бы прямые солнечные лучи или солнечные лучи, отраженные земной поверхностью и предметами на ней.

После захода солнца вечером темнота наступает не сразу. Небо, особенно в той части горизонта, где зашло солнце, остается светлым и посылает к земной поверхности рассеянную радиацию с постепенно убывающей интенсивностью — сумерки. Причиной его является освещение солнцем, находящимся под горизонтом, высоких слоев атмосферы.

Так называемые астрономические сумерки продолжаются вечером до тех пор, пока солнце не зайдет под горизонт на 18°; к этому моменту становится настолько темно, что различимы самые слабые звезды. Утренние сумерки начинаются с момента, когда солнце имеет такое же положение под горизонтом. Первая, часть вечерних или последняя часть утренних астрономических сумерек, когда солнце находится под горизонтом не ниже 8°, носит название гражданских сумерек.

Продолжительность астрономических сумерек меняется в зависимости от широты и от времени года. В средних широтах она от полутора до двух часов, в тропиках меньше, на экваторе немногим дольше одного часа.

В высоких широтах летом солнце может не опускаться под горизонт вовсе или опускаться очень неглубоко. Если солнце опускается под горизонт менее чем на 18°, то полной темноты вообще не наступает и вечерние сумерки сливаются с утренними. Это явление называют белыми ночами .

Сумерки сопровождаются красивыми, иногда очень эффектными изменениями окраски небесного свода в стороне солнца. Эти изменения начинаются еще до захода или продолжаются после восхода солнца. Они имеют довольно закономерный характер и носят название зари . Характерные цвета зари — пурпурный и желтый; но интенсивность и разнообразие цветовых оттенков зари меняются в широких пределах в зависимости от содержания аэрозольных примесей в воздухе. Разнообразны и тона освещения облаков в сумерках.

В части небосвода, противоположной солнцу, наблюдаются явления противозари , также со сменой цветовых тонов, с преобладанием пурпурных и пурпурно-фиолетовых. После захода солнца в этой части небосвода появляется тень Земли: все более растущий в высоту и в стороны серовато-голубой сегмент.

Явления зари объясняются рассеянием света мельчайшими частицами атмосферных аэрозолей и дифракцией света на более крупных частицах.

Похожие статьи

Сказки народов Северного Кавказа

Выходные данные: М.: Детская литература, 1994. — 670 с. Дополнительно: В этот том вошло 86 сказок о животных, волшебные и бытовые сказки народов, проживающих в европейской части России, на Украине, в Беларуси, Молдове, в странах Балтии.

Скачать аудиокнигу Антон Деникин

«Очерки русской смуты. Том 1» Эта работа знаменитого вождя белого движения останется незаменимой для всякого, кто интересуется нашей историей этого периода. Надо признать эту блестящую монографию образцовой по детальности изложения.

Детская и школьная литература слушать онлайн, скачать бесплатно, без регистрации

Сборники детских аудио рассказов для детей среднего возраста в возрасте до 13 лет. Рассказы о дружбе, эмоциях, фантазих, короткие рассказы о животных или просто смешные истории, которые их сопровождают, с первых лет. Выберите из большого.

Онлайн чтение книги Сорок изыскателей Сергей Голицын

Сергей Михайлович ГолицынСорок изыскателей Дорогие читатели! Перед вами — книга, написанная двадцать с лишним лет назад. Книга эта и веселая, и грустная, и поэтичная. А посвящена она юным изыскателям.Кто такие изыскатели?Это те мальчики и.

Рейтинг книг татьяны гармаш-роффе

Этот роман – адская смесь интеллектуального логического расследования и психологического триллера. Всего за один месяц частному детективу Алексею Кисанову надо разгадать 12 убийств, чтобы не допустить 13-е. Все убийства разные, но.

Рейтинг книг татьяны гармаш-роффе

«Обожаю дни своего рождения. Обожаю месяц, в который родилась, – май. Он юн и великолепен, полон сил и обещаний счастья. Мне жаль людей, живущих в теплых странах: им не дана радость прихода весны, – ведь она едва отличается от зимы…» 26.

Источник