سطح - المظهر الخارجي	صفة مميزة	البيدو ،٪
التربة
التربة السوداء	جافة ، أرض مستوية محروثة حديثًا ، رطبة
طفيلي	جاف، رطب
رملي	مصفر رمل النهر الأبيض	34 – 40
غطاء نباتي
الجاودار والقمح في فترة النضج الكامل	22 – 25
مرج السهول الفيضية مع العشب الأخضر المورق	21 – 25
عشب جاف
غابة	شجرة التنوب	9 – 12
صنوبر	13 – 15
البتولا	14 – 17
غطاء الجليد
الثلج	جافة ، رطبة نظيفة ، حبيبات دقيقة ، رطبة ، رطبة ، غارقة في الماء ، رمادية	85 – 95 55 – 63 40 – 60 29 – 48
جليد	النهر الأخضر المزرق	35 – 40
أزرق حليبي البحري
سطح الماء
عند ارتفاع الشمس 0.1 درجة 0.5 درجة 10 درجة 20 درجة 30 درجة 40 درجة 50 درجة 60-90 درجة	89,6 58,6 35,0 13,6 6,2 3,5 2,5 2,2 – 2,1

ينتقل الجزء السائد من الإشعاع المباشر المنعكس من سطح الأرض والسطح العلوي للسحب إلى ما وراء الغلاف الجوي إلى الفضاء العالمي. يذهب حوالي ثلث الإشعاع المتناثر أيضًا إلى الفضاء العالمي. تنعكس نسبة كل و مبعثريسمى الإشعاع الشمسي إلى الكمية الإجمالية للإشعاع الشمسي الذي يدخل الغلاف الجوي البياض الكوكبي للأرض.تقدر البياض الكوكبي للأرض بحوالي 35-40 ٪. الجزء الرئيسي منه هو انعكاس الإشعاع الشمسي بواسطة السحب.

الجدول 2.6

تبعية الحجم لن من خط عرض المكان والزمان من السنة

خط العرض	شهور
ثالثا	رابعا	الخامس	السادس	سابعا	ثامنا	التاسع	X
	0.77	0.76	0.75	0.75	0.75	0.76	0.76	0.78
	0.77	0.76	0.76	0.75	0.75	0.76	0.76	0.78
	0.77	0.76	0.76	0.75	0.75	0.76	0.77	0.79
	0.78	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.77	0.79
	0.78	0.76	0.76	0.76	0.76	0.76	0.77	0.79
	0.78	0.77	0.76	0.76	0.76	0.77	0.78	0.80
	0.79	0.77	0.76	0.76	0.76	0.77	0.78	0.80
	0.79	0.77	0.77	0.76	0.76	0.77	0.78	0.81
	0.80	0.77	0.77	0.76	0.76	0.77	0.79	0.82
	0.80	0.78	0.77	0.77	0.77	0.78	0.79	0.83
	0.81	0.78	0.77	0.77	0.77	0.78	0.80	0.83
	0.82	0.78	0.78	0.77	0.77	0.78	0.80	0.84
	0.82	0.79	0.78	0.77	0.77	0.78	0.81	0.85
	0.83	0.79	0.78	0.77	0.77	0.79	0.82	0.86

الجدول 2.7

تبعية الحجم لفي + من خط عرض المكان والزمان من السنة

(وفقًا لـ A.P. Braslavsky و Z.A. Vikulina)

خط العرض	شهور
ثالثا	رابعا	الخامس	السادس	سابعا	ثامنا	التاسع	X
	0.46	0.42	0.38	0.37	0.38	0.40	0.44	0.49
	0.47	0.42	0.39	0.38	0.39	0.41	0.45	0.50
	0.48	0.43	0.40	0.39	0.40	0.42	0.46	0.51
	0.49	0.44	0.41	0.39	0.40	0.43	0.47	0.52
	0.50	0.45	0.41	0.40	0.41	0.43	0.48	0.53
	0.51	0.46	0.42	0.41	0.42	0.44	0.49	0.54
	0.52	0.47	0.43	0.42	0.43	0.45	0.50	0.54
	0.52	0.47	0.44	0.43	0.43	0.46	0.51	0.55
	0.53	0.48	0.45	0.44	0.44	0.47	0.51	0.56
	0.54	0.49	0.46	0.45	0.45	0.48	0.52	0.57
	0.55	0.50	0.47	0.46	0.46	0.48	0.53	0.58
	0.56	0.51	0.48	0.46	0.47	0.49	0.54	0.59
	0.57	0.52	0.48	0.47	0.47	0.50	0.55	0.60
	0.58	0.53	0.49	0.48	0.48	0.51	0.56	0.60

يتم امتصاص الإشعاع الكلي الذي وصل إلى سطح الأرض جزئيًا بواسطة التربة والمسطحات المائية وتحويله إلى حرارة ؛ يتم إنفاقه على المحيطات والبحار للتبخر ، وينعكس جزئيًا في الغلاف الجوي (الإشعاع المنعكس). تعتمد نسبة الطاقة المشعة الممتصة والمنعكسة على طبيعة الأرض وعلى زاوية سقوط الأشعة على سطح الماء. نظرًا لأنه من المستحيل عمليًا قياس الطاقة الممتصة ، يتم تحديد قيمة الطاقة المنعكسة.

تسمى انعكاسية سطح الأرض والمياه بهم البياض. يتم حسابها كنسبة مئوية من الإشعاع المنعكس من الحادث على سطح معين ، جنبًا إلى جنب مع الزاوية (بدقة أكثر ، جيب الزاوية) لوقوع الأشعة وكمية الكتل الضوئية للغلاف الجوي التي تمر عبرها ، هو أحد أهم العوامل الكوكبية لتكوين المناخ.

على الأرض ، يتم تحديد البياض من خلال لون الأسطح الطبيعية. كل الإشعاع قادر على استيعاب جسم أسود بالكامل. يعكس سطح المرآة 100٪ من الأشعة ولا يمكنه التسخين. من بين الأسطح الحقيقية ، يحتوي الثلج النقي على أعلى بياض. فيما يلي البياض لأسطح الأرض حسب المناطق الطبيعية.

تعتبر قيمة انعكاسية الأسطح المختلفة في تكوين المناخ عالية للغاية. في المناطق الجليدية على خطوط العرض العالية ، ينعكس الإشعاع الشمسي ، الذي أضعف بالفعل بسبب مرور عدد كبير من الكتل البصرية للغلاف الجوي وسقوطه على السطح بزاوية حادة ، عن طريق الثلج الأبدي.

البياض لسطح الماء للإشعاع المباشر يعتمد على الزاوية التي تسقط عليها أشعة الشمس. تخترق الأشعة العمودية المياه بعمق وتستوعب حرارتها. تنعكس الأشعة المائلة من الماء على شكل مرآة ، ولا يتم تسخينها: تبلغ نسبة بياض سطح الماء عند ارتفاع الشمس 90 بوصة 2٪ ، عند ارتفاع الشمس بنسبة 20 درجة - 78٪.

مناظر سطحية ومناظر طبيعية للمنطقة البيدو

الثلج الجاف الطازج …………………………………………………… 80-95

الثلج الرطب ………………………………………………… .. 60-70

الجليد البحري …………………………………………………… .. 30-40

التندرا بدون غطاء ثلجي ……………………… .. 18

70- عاصفة ثلجية

نفس الشيء غير مستقر ............................................. 38

غابة صنوبرية في الصيف ……………………………………………. 10-15

نفس الشيء ، بغطاء ثلجي مستقر ……… .. 45

غابة متساقطة الأوراق في الصيف ………………………………………. 15-20

نفس الشيء مع أوراق صفراء في الخريف …………… .. 30-40

مرج ………………………………………………………………………………… 15-25

السهوب في الصيف ……………………………………………………… .. 18

رمل بألوان مختلفة ………………………………… .. 25-35

الصحراء …………………………………………………………… .. 28

سافانافي موسم الجفاف ……………………………………… 24

نفس الشيء ، في موسم الأمطار ……………………………………………. الثامنة عشر

التروبوسفير بأكمله ………………………………………………………………………………

الأرض ككل (كوكب) ............................................... 45

بالنسبة للإشعاع المتناثر ، تكون البياض أقل إلى حد ما.
نظرًا لأن المحيطات تشغل ثلثي مساحة الكرة الأرضية ، فإن استيعاب سطح الماء للطاقة الشمسية يعمل كعامل مهم لتكوين المناخ.

تستوعب المحيطات في خطوط العرض شبه القطبية جزءًا صغيرًا فقط من حرارة الشمس التي تصل إليها. على العكس من ذلك ، تمتص البحار الاستوائية كل الطاقة الشمسية تقريبًا. إن بياض سطح الماء ، مثل الغطاء الثلجي للبلدان القطبية ، يعمق التمايز المنطقي للمناخات.

في المنطقة المعتدلة ، تعزز انعكاسية الأسطح الفرق بين فصول السنة. في شهري سبتمبر ومارس ، تكون الشمس على نفس الارتفاع فوق الأفق ، لكن شهر مارس يكون أكثر برودة من سبتمبر ، حيث تنعكس أشعة الشمس من الغطاء الثلجي. يؤدي ظهور الأوراق الصفراء الأولى في الخريف ثم الصقيع الصقيع والثلج المؤقت إلى زيادة البياض وتقليل درجة حرارة الهواء. يؤدي الغطاء الثلجي المستقر الناجم عن درجات الحرارة المنخفضة إلى تسريع عملية التبريد وتقليل درجات الحرارة في الشتاء.

لا يمتص الإشعاع الكلي الذي يصل إلى سطح الأرض بالكامل ، ولكنه ينعكس جزئيًا عن الأرض. لذلك ، عند حساب وصول الطاقة الشمسية لأي مكان ، من الضروري مراعاة انعكاس سطح الأرض. يحدث انعكاس الإشعاع أيضًا من سطح السحب. تسمى نسبة التدفق الكامل لإشعاع الموجة القصيرة Rk المنعكس بواسطة سطح معين في جميع الاتجاهات إلى تدفق الإشعاع Q الحادث على هذا السطح البياض(أ) سطح معين. هذه القيمة

يوضح مقدار انعكاس حادثة الطاقة المشعة على السطح منه. غالبًا ما يتم التعبير عن البيدو كنسبة مئوية. ثم

(1.3)

في الجدول. رقم 1.5 يعطي قيم البياض لأنواع مختلفة من سطح الأرض. من البيانات الموجودة في الجدول. يوضح الشكل 1.5 أن الثلج المتساقط حديثًا يتمتع بأعلى درجة انعكاسية. في بعض الحالات ، لوحظ وجود بياض ثلجي يصل إلى 87 ٪ ، وفي ظروف القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، حتى 95 ٪. يعكس الثلج المعبأ والذوبان والأكثر تلوثًا أقل من ذلك بكثير. البيدو من أنواع مختلفة من التربة والنباتات ، على النحو التالي من الجدول. 4 ، تختلف قليلا نسبيا. أظهرت العديد من الدراسات أن البياض غالبًا ما يتغير خلال النهار.

لوحظت أعلى قيم البياض في الصباح والمساء. ويفسر ذلك حقيقة أن انعكاس الأسطح الخشنة يعتمد على زاوية حدوث ضوء الشمس. مع السقوط العمودي ، تتغلغل أشعة الشمس بشكل أعمق في الغطاء النباتي ويتم امتصاصها هناك. عند ارتفاع منخفض للشمس ، تتغلغل الأشعة بدرجة أقل في الغطاء النباتي وتنعكس بدرجة أكبر عن سطحها. بياض الأسطح المائية ، في المتوسط ​​، أقل من بياض سطح الأرض. ويفسر ذلك حقيقة أن أشعة الشمس (الموجة القصيرة من الجزء الأخضر والأزرق من الطيف الشمسي) تخترق إلى حد كبير الطبقات العليا من المياه الشفافة بالنسبة لها ، حيث تتناثر وتُمتص. في هذا الصدد ، تؤثر درجة التعكر على انعكاس الماء.

الجدول رقم 1.5

بالنسبة للمياه الملوثة والعكرة ، تزداد البياض بشكل ملحوظ. بالنسبة للإشعاع المتناثر ، يبلغ متوسط ​​بياض الماء حوالي 8-10 ٪. بالنسبة للإشعاع الشمسي المباشر ، تعتمد بياض سطح الماء على ارتفاع الشمس: مع انخفاض ارتفاع الشمس ، تزداد قيمة البياض. لذلك ، مع وجود نسبة عالية من الأشعة ، ينعكس فقط حوالي 2-5 ٪. عندما تكون الشمس منخفضة فوق الأفق ، ينعكس 30-70٪. انعكاسية الغيوم عالية جدا. يبلغ متوسط ​​البياض السحابي حوالي 80٪. معرفة قيمة البياض السطحي وقيمة الإشعاع الكلي ، من الممكن تحديد كمية الإشعاع التي يمتصها سطح معين. إذا كانت A هي البياض ، فإن القيمة a \ u003d (1-A) هي معامل الامتصاص لسطح معين ، مما يوضح جزء الإشعاع الذي يمتصه على هذا السطح.

على سبيل المثال ، إذا كان التدفق الإشعاعي الكلي Q = 1.2 كالوري / سم 2 دقيقة يقع على سطح العشب الأخضر (أ \ u003d 26٪) ، فإن النسبة المئوية للإشعاع الممتص ستكون

س = 1 - أ = 1 - 0.26 = 0.74 أو أ = 74٪ ،

وكمية الاشعاع الممتص

B تمتص \ u003d Q (1 - A) \ u003d 1.2 0.74 \ u003d 0.89 كال / سم 2 دقيقة.

البياض لسطح الماء يعتمد بشكل كبير على زاوية حدوث أشعة الشمس ، لأن الماء النقي يعكس الضوء وفقًا لقانون فريسنل.

أين ض ص – زاوية ذروة الشمس ض 0 هي زاوية انكسار أشعة الشمس.

عند موقع الشمس في أوجها ، يبلغ بياض سطح البحر الهادئ 0.02. مع زيادة زاوية ذروة الشمس ض ص يزيد البياض ويصل إلى 0.35 عند ض ص\ u003d 85. إثارة البحر تؤدي إلى التغيير ض ص , ويقلل بشكل كبير من نطاق قيم البياض ، لأنه يزداد بشكل كبير ض نبسبب زيادة احتمالية اصطدام الأشعة بسطح موجة مائل. تؤثر الإثارة على الانعكاس ليس فقط بسبب ميل سطح الموجة بالنسبة لأشعة الشمس ، ولكن أيضًا بسبب تكوين فقاعات الهواء في الماء. تعمل هذه الفقاعات على تشتيت الضوء إلى حد كبير ، مما يزيد من انتشار الإشعاع القادم من البحر. لذلك ، أثناء ارتفاع أمواج البحر ، عندما تظهر الرغوة والحملان ، تزداد البياض تحت تأثير كلا العاملين ، وتدخل الإشعاعات المتناثرة إلى سطح الماء بزوايا مختلفة ، سماء صافية. كما يعتمد على توزع الغيوم في السماء. لذلك ، فإن بياض سطح البحر للإشعاع المنتشر ليس ثابتًا. لكن حدود تقلباته أضيق 1 من 0.05 إلى 0.11. وبالتالي ، فإن بياض سطح الماء للإشعاع الكلي يختلف باختلاف ارتفاع الشمس ، والنسبة بين الإشعاع المباشر والمشتت ، وموجات سطح البحر. يجب أن تتحمل مع العلم أن الأجزاء الشمالية من المحيطات مغطاة بشدة بالجليد البحري. في هذه الحالة ، يجب أيضًا مراعاة بياض الجليد. كما تعلم ، فإن مساحات كبيرة من سطح الأرض ، خاصة في خطوط العرض المتوسطة والعالية ، مغطاة بالغيوم التي تعكس الإشعاع الشمسي كثيرًا. لذلك ، فإن معرفة البياض السحابي لها أهمية كبيرة. تم إجراء قياسات خاصة لسحب البياض بمساعدة الطائرات والبالونات. وقد أظهروا أن بياض السحب يعتمد على شكلها وسمكها ، وأن أعلى قيم لبياض السحب سحب ركامية وطبقية سحب ركامية.

البيانات الأكثر اكتمالا عن البياض السحابي التي تم الحصول عليها في أوكرانيا. ويرد في الجدول اعتماد البياض ووظيفة الإرسال p على سمك السحب ، وهو نتيجة لتنظيم بيانات القياس. 1.6 كما يتضح ، تؤدي الزيادة في سماكة السحابة إلى زيادة في البياض وانخفاض في وظيفة الإرسال.

متوسط ​​البياض للسحب شارعبمتوسط ​​سماكة 430 م 73٪ للسحب سمنبمتوسط ​​سماكة 350 م - 66٪ ، ووظائف النقل لهذه السحب 21 و 26٪ على التوالي.

يعتمد بياض السحب على بياض سطح الأرض. ص 3 التي تقع عليها السحابة. من الناحية المادية ، من الواضح أن أكثر ص 3 , كلما زاد تدفق الإشعاع المنعكس الذي يمر إلى أعلى عبر الحد العلوي للسحابة. نظرًا لأن البياض هي نسبة هذا التدفق إلى التدفق القادم ، فإن زيادة بياض سطح الأرض تؤدي إلى زيادة بياض الغيوم.تم إجراء دراسة خصائص السحب لعكس الإشعاع الشمسي باستخدام الأقمار الصناعية الأرضية الاصطناعية عن طريق قياس سطوع السحب ، ويعرض الجدول 1.7 متوسط ​​قيم بياض السحب التي تم الحصول عليها من هذه البيانات.

الجدول 1.7 - متوسط ​​قيم البياض للسحب ذات الأشكال المختلفة

وفقًا لهذه البيانات ، تتراوح البياض السحابي من 29 إلى 86٪. تجدر الإشارة إلى حقيقة أن السحب الرقيقة لها بياض صغير مقارنة بأشكال السحب الأخرى (باستثناء الركام). وتعكس الغيوم السميكة فقط الإشعاع الشمسي (r = 74٪).

صفحة 17 من 81

إجمالي الإشعاع ، الإشعاع الشمسي المنعكس ، الإشعاع الممتص ، PAR ، بياض الأرض

يُطلق على كل الإشعاع الشمسي الواصل إلى سطح الأرض - المباشر والمتناثر - الإشعاع الكلي. وهكذا ، مجموع الإشعاع

س = س؟ الخطيئة ح + د,

أين س- إضاءة الطاقة بالإشعاع المباشر ،

د- إضاءة الطاقة بالإشعاع المتناثر ،

ح- ارتفاع الشمس.

مع سماء صافية ، يكون للإشعاع الكلي تباين يومي بحد أقصى عند الظهيرة وتغير سنوي بحد أقصى في الصيف. الغيوم الجزئي الذي لا يغطي القرص الشمسي يزيد من الإشعاع الكلي مقارنة بالسماء الصافية. الغيوم الكامل ، على العكس من ذلك ، يقلل منها. في المتوسط ​​، تقلل الغيوم من إجمالي الإشعاع. لذلك ، في الصيف ، يكون وصول إجمالي الإشعاع في ساعات ما قبل الظهر في المتوسط ​​أكبر منه في فترة ما بعد الظهر.
للسبب نفسه ، يكون أكبر في النصف الأول من العام منه في النصف الثاني.

S.P. خروموف وأ. يعطي Petrosyants قيم منتصف النهار للإشعاع الكلي في أشهر الصيف بالقرب من موسكو مع سماء صافية: بمتوسط ​​0.78 كيلو واط / م 2 ، مع الشمس والغيوم - 0.80 ، مع السحب المستمرة - 0.26 كيلو واط / م 2.

عند سقوطه على سطح الأرض ، يتم امتصاص الإشعاع الكلي في الغالب في الطبقة الرقيقة العليا من التربة أو في طبقة سميكة من الماء ويتحول إلى حرارة ، وينعكس جزئيًا. تعتمد كمية انعكاس الإشعاع الشمسي على سطح الأرض على طبيعة هذا السطح. تسمى نسبة كمية الإشعاع المنعكس إلى إجمالي كمية الإشعاع الحادث على سطح معين بالبياض السطحي. يتم التعبير عن هذه النسبة كنسبة مئوية.

لذلك ، من التدفق الكلي للإشعاع الكلي ( سالخطيئة ح + د) جزء منه ينعكس على سطح الأرض ( سالخطيئة ح + د)و أين لكنهو سطح البياض. ما تبقى من مجموع الإشعاع
(سالخطيئة ح + د) (1 – لكن) يمتصه سطح الأرض ويذهب لتسخين الطبقات العليا من التربة والماء. يسمى هذا الجزء بالإشعاع الممتص.

يتراوح بياض سطح التربة في حدود 10-30٪ ؛ في chernozem الرطب ، ينخفض ​​إلى 5 ٪ ، وفي الرمال الخفيفة الجافة يمكن أن يرتفع إلى 40 ٪. مع زيادة رطوبة التربة ، تنخفض البياض. تبلغ نسبة بياض الغطاء النباتي - الغابات والمروج والحقول - 10-25٪. تبلغ نسبة بياض سطح الثلج المتساقط حديثًا 80-90٪ ، بينما تبلغ نسبة بياض الثلج المتساقط منذ فترة طويلة حوالي 50٪ فأقل. تتباين درجة بياض سطح الماء الأملس للإشعاع المباشر من نسبة قليلة (إذا كانت الشمس عالية) إلى 70٪ (إذا كانت منخفضة) ؛ هذا يعتمد أيضًا على الإثارة. بالنسبة للإشعاع المتناثر ، فإن بياض أسطح الماء هو 5-10٪. في المتوسط ​​، تبلغ نسبة بياض سطح المحيط العالمي 5-20٪. يختلف بياض السطح العلوي للسحب من نسبة قليلة إلى 70-80٪ ، اعتمادًا على نوع وسمك الغطاء السحابي ، في المتوسط ​​50-60٪ (S.P. Khromov، MA Petrosyants، 2004).

تشير الأرقام أعلاه إلى انعكاس الإشعاع الشمسي ، ليس فقط مرئيًا ، ولكن أيضًا بكامل طيفه. يعني القياس الضوئي قياس البياض فقط للإشعاع المرئي ، والذي ، بالطبع ، قد يختلف إلى حد ما عن البياض بالنسبة لتدفق الإشعاع بأكمله.

ينتقل الجزء السائد من الإشعاع المنعكس من سطح الأرض والسطح العلوي للسحب إلى ما وراء الغلاف الجوي إلى الفضاء العالمي. يذهب جزء (حوالي ثلث) الإشعاع المبعثر أيضًا إلى الفضاء العالمي.

تسمى نسبة الإشعاع الشمسي المنعكس والمبعثر الذي يترك الفضاء إلى الكمية الإجمالية للإشعاع الشمسي الذي يدخل الغلاف الجوي ، البياض الكوكبي للأرض ، أو ببساطة بياض الأرض.

بشكل عام ، تقدر البياض الكوكبي للأرض بنسبة 31 ٪. الجزء الرئيسي من البياض الكوكبي للأرض هو انعكاس الإشعاع الشمسي بواسطة السحب.

يشارك جزء من الإشعاع المباشر والمنعكس في عملية التمثيل الضوئي للنبات ، لذلك يطلق عليه الإشعاع النشط الضوئي(بعيد). بعيد -يتم تمثيل جزء من إشعاع الموجة القصيرة (من 380 إلى 710 نانومتر) ، وهو الأكثر نشاطًا فيما يتعلق بعملية التمثيل الضوئي وعملية إنتاج النباتات ، بالإشعاع المباشر والمنتشر.

النباتات قادرة على استهلاك الإشعاع الشمسي المباشر والذي ينعكس من الأجسام السماوية والأرضية في نطاق الطول الموجي من 380 إلى 710 نانومتر. إن تدفق الإشعاع النشط ضوئيًا هو ما يقرب من نصف التدفق الشمسي ، أي نصف إجمالي الإشعاع ، وعمليًا بغض النظر عن الظروف الجوية والموقع. على الرغم من أنه إذا كانت القيمة 0.5 نموذجية بالنسبة لظروف أوروبا ، فهي أعلى إلى حد ما بالنسبة لظروف إسرائيل (حوالي 0.52). ومع ذلك ، لا يمكن القول أن النباتات تستخدم PAR بنفس الطريقة طوال حياتها وتحت ظروف مختلفة. تختلف كفاءة استخدام PAR ، لذلك تم اقتراح مؤشرات "عامل استخدام PAR" ، والتي تعكس كفاءة استخدام PAR و "فعالية phytocenoses". تميز كفاءة phytocenoses نشاط التمثيل الضوئي للغطاء النباتي. لقد وجدت هذه المعلمة أوسع تطبيق بين الحراجين لتقييم التكاثر النباتي للغابات.

يجب التأكيد على أن النباتات نفسها قادرة على تكوين PAR في الغطاء النباتي. يتم تحقيق ذلك بسبب موقع الأوراق في اتجاه أشعة الشمس ، ودوران الأوراق ، وتوزيع الأوراق بأحجام وزوايا مختلفة على مستويات مختلفة من فيتوسينوسيس ، أي من خلال ما يسمى بعمارة المظلة. في الغطاء النباتي ، تنكسر أشعة الشمس بشكل متكرر ، تنعكس من سطح الورقة ، وبالتالي تشكل نظام الإشعاع الداخلي الخاص بها.

الإشعاع المنتشر داخل الغطاء النباتي له نفس قيمة التمثيل الضوئي مثل الإشعاع المباشر والمنتشر الذي يدخل سطح الغطاء النباتي.

جدول المحتويات
علم المناخ والأرصاد الجوية
خطة DIDACTIC
الأرصاد الجوية وعلم المناخ
الغلاف الجوي والطقس والمناخ
أرصاد الأرصاد الجوية
تطبيق البطاقات
خدمة الأرصاد الجوية والمنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO)
عمليات تشكيل المناخ
العوامل الفلكية
العوامل الجيوفيزيائية
عوامل الأرصاد الجوية
حول الإشعاع الشمسي
التوازن الحراري والإشعاعي للأرض
الإشعاع الشمسي المباشر
التغيرات في الإشعاع الشمسي في الغلاف الجوي وعلى سطح الأرض
ظاهرة التشتت الإشعاعي
إجمالي الإشعاع ، الإشعاع الشمسي المنعكس ، الإشعاع الممتص ، PAR ، بياض الأرض
إشعاع سطح الأرض
الإشعاع المضاد أو الإشعاع المضاد
التوازن الإشعاعي لسطح الأرض
التوزيع الجغرافي لميزان الإشعاع
الضغط الجوي ومجال الضغط الجوي
أنظمة الضغط
تقلبات الضغط
تسارع الهواء بسبب التدرج اللوني
قوة الانحراف لدوران الأرض
الرياح الجيوستروفية والمتدرجة
قانون الرياح الباريكية
جبهات في الجو
النظام الحراري للغلاف الجوي
التوازن الحراري لسطح الأرض
التغير اليومي والسنوي في درجات الحرارة على سطح التربة
درجات حرارة الكتلة الهوائية
السعة السنوية لدرجة حرارة الهواء
المناخ القاري
الغطاء السحابي وهطول الأمطار
التبخر والتشبع
رطوبة
التوزيع الجغرافي لرطوبة الهواء
التكثيف الجوي
سحاب
التصنيف السحابي الدولي
الغيوم تغيرها اليومي والسنوي
هطول الأمطار من السحب (تصنيف هطول الأمطار)
خصائص نظام هطول الأمطار
الدورة السنوية لهطول الأمطار
الأهمية المناخية للغطاء الثلجي
كيمياء الغلاف الجوي
التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للأرض
التركيب الكيميائي للسحب
التركيب الكيميائي للترسيب
حموضة الترسيب
الدوران العام للغلاف الجوي

مجموع الإشعاع

يسمى كل الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض بالإشعاع الشمسي الكلي.

س = S sin h c + D (34)

حيث S هو إشعاع الإشعاع المباشر ، h c هو ارتفاع الشمس ، D هو إشعاع الإشعاع المتناثر.

مع سماء صافية ، يكون للإشعاع الشمسي الإجمالي تباين يومي بحد أقصى عند الظهيرة وتغير سنوي بحد أقصى في الصيف. الغيوم الجزئي ، الذي لا يغطي القرص الشمسي ، يزيد من الإشعاع الكلي مقارنة بالسماء الصافية ، بينما الغيوم الكامل ، على العكس من ذلك ، يقلله. في المتوسط ​​، يقلل الغطاء السحابي من الإشعاع. لذلك ، في الصيف ، يكون وصول إجمالي الإشعاع في ساعات ما قبل الظهر أكبر منه في فترة ما بعد الظهر ، وفي النصف الأول من العام أكثر منه في الثانية. قيم منتصف النهار للإشعاع الكلي في أشهر الصيف بالقرب من موسكو مع سماء صافية يبلغ متوسطها 0.78 ، مع الشمس المفتوحة والغيوم 0.80 ، مع السحب المستمرة - 0.26 كيلو واط / م 2.

توزيع إجمالي قيم الإشعاع على الكرة الأرضية ينحرف عن المنطقة ، وهو ما يفسر بتأثير شفافية الغلاف الجوي والغيوم. القيم السنوية القصوى للإشعاع الكلي هي 84 * 10 2-92 * 10 2 ميجا جول / م 2 ويتم ملاحظتها في صحارى شمال إفريقيا. في مناطق الغابات الاستوائية ذات الغيوم العالية ، تنخفض قيم الإشعاع الكلي إلى 42 * 10 2- 50 * 10 2 ميجا جول / م 2. إلى خطوط العرض الأعلى لكلا نصفي الكرة الأرضية ، تنخفض قيم الإشعاع الكلي ، حيث تصل إلى 25 * 10 2 - 33 * 10 2 ميجا جول / م 2 تحت خط العرض 60. ولكن بعد ذلك تنمو مرة أخرى - قليلاً فوق القطب الشمالي وبشكل ملحوظ - فوق القارة القطبية الجنوبية ، حيث تكون في الأجزاء الوسطى من البر الرئيسي 50 * 10 2-54 * 10 2 ميجا جول / م 2. فوق المحيطات ، بشكل عام ، تكون قيم إجمالي الإشعاع أقل مما هي عليه فوق خطوط العرض الأرضية المقابلة.

في ديسمبر ، لوحظت أعلى قيم للإشعاع الكلي في صحراء نصف الكرة الجنوبي (8 * 10 2-9 * 10 2 ميجا جول / م 2). فوق خط الاستواء ، تنخفض قيم الإشعاع الإجمالية إلى 3 * 10 2-5 * 10 2 ميجا جول / م 2. في نصف الكرة الشمالي ، يتناقص الإشعاع بسرعة تجاه المناطق القطبية ويصل إلى الصفر خارج الدائرة القطبية الشمالية. في نصف الكرة الجنوبي ، ينخفض ​​إجمالي الإشعاع جنوبًا إلى 50-60 0 درجة مئوية. (4 * 10 2 ميجا جول / م 2) ، ثم يزيد إلى 13 * 10 2 ميجا جول / م 2 في وسط القارة القطبية الجنوبية.

في يوليو ، لوحظت أعلى قيم للإشعاع الكلي (أكثر من 9 * 10 2 ميجا جول / م 2) في شمال شرق إفريقيا وشبه الجزيرة العربية. فوق المنطقة الاستوائية ، تكون قيم إجمالي الإشعاع منخفضة وتساوي تلك الموجودة في ديسمبر. إلى الشمال من المدار ، ينخفض ​​إجمالي الإشعاع ببطء إلى 60 0 N ، ثم يرتفع إلى 8 * 10 2 MJ / m 2 في القطب الشمالي. في نصف الكرة الجنوبي ، ينخفض ​​إجمالي الإشعاع الصادر من خط الاستواء بسرعة إلى الجنوب ، ويصل إلى قيم صفرية بالقرب من الدائرة القطبية.

عند الوصول إلى السطح ، يُمتص الإشعاع الكلي جزئيًا في الطبقة الرقيقة العليا من التربة أو الماء ويتحول إلى حرارة ، وينعكس جزئيًا. تتميز شروط انعكاس الإشعاع الشمسي من سطح الأرض بالقيمة البياض، تساوي نسبة الإشعاع المنعكس إلى التدفق الوارد (إلى إجمالي الإشعاع).

أ \ u003d س نيج / س (35)

من الناحية النظرية ، يمكن أن تختلف قيم البياض من 0 (سطح أسود تمامًا) إلى 1 (سطح أبيض تمامًا). تُظهر بيانات الرصد المتاحة أن قيم البياض للأسطح الأساسية تختلف على نطاق واسع ، وتغطي تغييراتها النطاق الكامل المحتمل لقيم الانعكاسية للأسطح المختلفة. في الدراسات التجريبية ، تم العثور على قيم البياض لجميع الأسطح الأساسية الطبيعية الشائعة تقريبًا. تظهر هذه الدراسات ، أولاً وقبل كل شيء ، أن ظروف امتصاص الإشعاع الشمسي على الأرض وفي المسطحات المائية مختلفة بشكل ملحوظ. لوحظت أعلى قيم البياض للثلج النظيف والجاف (90-95٪). ولكن نظرًا لأن الغطاء الثلجي نادرًا ما يكون نظيفًا تمامًا ، فإن متوسط ​​بياض الثلج في معظم الحالات هو 70-80٪. بالنسبة للثلج الرطب والملوث ، تكون هذه القيم أقل - 40-50٪. في حالة عدم وجود ثلوج ، فإن أعلى بياض على سطح الأرض هو سمة من سمات بعض المناطق الصحراوية ، حيث يكون السطح مغطى بطبقة من الأملاح البلورية (قاع البحيرات الجافة). في ظل هذه الظروف ، تبلغ قيمة البياض 50٪. أقل بقليل من قيمة البياض في الصحاري الرملية. بياض التربة الرطبة أقل من بياض التربة الجافة. بالنسبة إلى chernozems الرطب ، تكون قيم البياض صغيرة للغاية - 5٪. يختلف بياض الأسطح الطبيعية ذات الغطاء النباتي المستمر في حدود صغيرة نسبيًا - من 10 إلى 20-25٪. في الوقت نفسه ، تكون بياض الغابة (خاصة الصنوبرية) في معظم الحالات أقل من بياض نباتات المروج.

تختلف شروط امتصاص الإشعاع في المسطحات المائية عن شروط الامتصاص على سطح الأرض. المياه النقية شفافة نسبيًا لإشعاع الموجة القصيرة ، ونتيجة لذلك تتناثر أشعة الشمس التي تخترق الطبقات العليا عدة مرات وبعد ذلك يتم امتصاصها إلى حد كبير. لذلك فإن عملية امتصاص الإشعاع الشمسي تعتمد على ارتفاع الشمس. إذا كان مرتفعًا ، فإن جزءًا كبيرًا من الإشعاع الوارد يخترق الطبقات العليا من الماء ويتم امتصاصه بشكل أساسي. لذلك ، فإن بياض سطح الماء هو نسبة قليلة عندما تكون الشمس عالية ، وعندما تكون الشمس منخفضة ، تزداد البياض إلى عدة عشرات في المائة.

البياض في نظام "الأرض - الغلاف الجوي" له طبيعة أكثر تعقيدًا. ينعكس الإشعاع الشمسي الذي يدخل الغلاف الجوي جزئيًا نتيجة التشتت الخلفي للغلاف الجوي. في وجود السحب ينعكس جزء كبير من الإشعاع من سطحها. البياض من السحب يعتمد على سمك طبقتها ويتوسط 40-50٪. في حالة الغياب الكامل أو الجزئي للسحب ، فإن بياض نظام "الغلاف الجوي الأرضي" يعتمد بشكل كبير على بياض سطح الأرض نفسه. تُظهر طبيعة التوزيع الجغرافي للبياض الكوكبي وفقًا لرصدات الأقمار الصناعية اختلافات كبيرة بين البياض لخطوط العرض العالية والمتوسطة في نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي. في المناطق الاستوائية ، لوحظت أعلى قيم البياض فوق الصحاري ، في مناطق الغيوم بالحمل الحراري فوق أمريكا الوسطى وفوق مياه المحيطات. في نصف الكرة الجنوبي ، على عكس نصف الكرة الشمالي ، لوحظ تباين في البياض المنطقي بسبب التوزيع الأبسط للأرض والبحر. توجد أعلى قيم البياض في خطوط العرض القطبية.

الجزء السائد من الإشعاع ينعكس على سطح الأرض والحد الأعلى للسحب يذهب إلى الفضاء العالمي. ويختفي أيضًا ثلث الإشعاع المتناثر. يُطلق على نسبة الإشعاع المنعكس والمشتت الذي يخرج في الفضاء إلى إجمالي كمية الإشعاع الشمسي الذي يدخل الغلاف الجوي البياض الكوكبي للأرضأو بياض الأرض. تقدر قيمتها بـ 30٪. الجزء الرئيسي من البياض الكوكبي هو الإشعاع الذي تعكسه الغيوم.