سطح	مشخصه	آلبیدو، %
خاک ها
خاک سیاه	سطح خشک و صاف تازه شخم زده شده، مرطوب
لومی	خشک و مرطوب
شنی	ماسه رودخانه ای مایل به سفید مایل به زرد	34 – 40
پوشش گیاهی
چاودار، گندم در رسیدن کامل	22 – 25
چمنزار دشت سیلابی با چمن سبز سرسبز	21 – 25
علف خشک
جنگل	صنوبر	9 – 12
کاج	13 – 15
توس	14 – 17
پوشش برفی
برف	خشک تازه مرطوب تمیز ریز دانه مرطوب مرطوب آغشته به آب، خاکستری	85 – 95 55 – 63 40 – 60 29 – 48
یخ	رودخانه سبز مایل به آبی	35 – 40
رنگ آبی شیری دریایی
سطح آب
در ارتفاع خورشید 0.1° 0.5° 10° 20° 30° 40° 50° 60-90°	89,6 58,6 35,0 13,6 6,2 3,5 2,5 2,2 – 2,1

بخش غالب تابش مستقیم منعکس شده توسط سطح زمین و سطح فوقانی ابرها فراتر از اتمسفر می رود. فضای جهان. حدود یک سوم از تشعشعات پراکنده نیز به فضای بیرونی می گریزد. نسبت تمام منعکس شده و غایبتابش خورشیدی به مجموع تابش خورشیدی وارد شده به جو می گویند آلبدوی سیاره ای زمینآلبدوی سیاره ای زمین 35 تا 40 درصد تخمین زده می شود. بخش اصلی آن انعکاس تابش خورشید توسط ابرها است.

جدول 2.6

وابستگی کمیت به n بسته به عرض جغرافیایی و زمان سال

عرض جغرافیایی	ماه ها
III	IV	V	VI	VII	هشتم	IX	ایکس
	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

جدول 2.7

وابستگی کمیت به b+c بسته به عرض جغرافیایی و زمان سال

(به گفته A.P. Braslavsky و Z.A. Vikulina)

عرض جغرافیایی	ماه ها
III	IV	V	VI	VII	هشتم	IX	ایکس
	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

کل تشعشعاتی که به سطح زمین می رسد تا حدی توسط آب و خاک جذب می شود و به گرما تبدیل می شود، در اقیانوس ها و دریاها صرف تبخیر می شود و تا حدی به جو منعکس می شود (تابش انعکاسی). نسبت انرژی تابشی جذب شده و منعکس شده به ماهیت زمین و زاویه تابش پرتوها بر سطح آب بستگی دارد. از آنجایی که اندازه گیری انرژی جذب شده تقریبا غیرممکن است، انرژی بازتابی تعیین می شود.

بازتاب سطح زمین و آب را آنها می گویند آلبیدو. بر حسب درصد تابش منعکس شده از برخورد بر یک سطح معین، همراه با زاویه (به طور دقیق تر، سینوس زاویه) تابش پرتوها و مقدار جرم نوری جوی که از آن عبور می کنند، محاسبه می شود. یکی از مهم ترین عوامل سیاره ای شکل گیری اقلیم است.

در خشکی، آلبدو با رنگ سطوح طبیعی تعیین می شود. یک جسم کاملا سیاه می تواند تمام تشعشعات را جذب کند. سطح آینه 100% اشعه ها را منعکس می کند و قادر به گرم شدن نیست. در میان سطوح واقعی، برف خالص بیشترین آلبدو را دارد. در زیر الگوی سطوح زمین بر اساس مناطق طبیعی آورده شده است.

ارزش آب و هوای تشکیل دهنده بازتاب سطوح مختلف بسیار بالا است. در مناطق یخی در عرض های جغرافیایی بالا، تشعشعات خورشیدی در هنگام عبور از آن ضعیف شده است تعداد زیادیتوده های نوری جو و افتادن به سطح زیر زاویه حاد، منعکس شده توسط برف ابدی.

آلبدوی سطح آب برای تابش مستقیم به زاویه ای که پرتوهای خورشید روی آن می تابند بستگی دارد. پرتوهای عمودی به عمق آب نفوذ می کنند و گرمای آنها را جذب می کنند. پرتوهای اریب از آب مانند یک آینه منعکس می شوند و آن را گرم نمی کنند: آلبیدو سطح آب در ارتفاع خورشیدی 90 اینچ 2٪ است، در ارتفاع خورشیدی 20 درجه - 78٪.

انواع سطح و مناظر منطقه ای آلبیدو

برف خشک تازه…………………………………………… 80-95

برف مرطوب……………………………………………………….. 60-70

یخ دریا……………………………………………….. 30-40

توندرا بدون پوشش برفی………………………………….. ۱۸

پوشش پایدار برف در عرض های جغرافیایی معتدل 70

همان ناپایدار………………………………………………………….. 38

جنگل های سوزنی برگ در تابستان………………………………………………… 10-15

همان، با پوشش برفی پایدار……….. ۴۵

جنگل برگریز در تابستان………………………………………………………………… 15-20

همان، با برگ های زرد در پاییز…………………….. 30-40

چمنزار…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

استپ در تابستان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 18

شن و ماسه با رنگ های مختلف………………………………………….. 25-35

کویر………………………………………………………….. 28

ساوانا V فصل خشک………………………………………………… 24

در فصل بارندگی هم همینطور……………………………………………… 18

کل تروپوسفر……………………………………………………………… 33

زمین به عنوان یک کل (سیاره)……………………………………….. 45

برای تابش پراکنده، آلبدو کمی کمتر است.
از آنجایی که 2/3 مساحت کره زمین را اقیانوس اشغال کرده است، جذب انرژی خورشیدیسطح آب به عنوان یک عامل مهم در تشکیل آب و هوا عمل می کند.

اقیانوس‌ها در عرض‌های جغرافیایی زیرقطبی تنها بخش کوچکی از گرمای خورشید را که به آنها می‌رسد جذب می‌کنند. برعکس، دریاهای استوایی تقریباً تمام انرژی خورشیدی را جذب می کنند. آلبدوی سطح آب، مانند پوشش برف کشورهای قطبی، تمایز منطقه ای آب و هوا را عمیق تر می کند.

در منطقه معتدل، بازتاب سطوح، تفاوت بین فصول را افزایش می دهد. در ماه های سپتامبر و مارس، خورشید در همان ارتفاع از افق قرار دارد، اما ماه مارس سردتر از سپتامبر است، زیرا اشعه های خورشید از پوشش برف منعکس می شود. ظاهر شدن اولین برگ های زرد در پاییز و سپس یخبندان و برف موقت باعث افزایش آلبدو و کاهش دمای هوا می شود. پوشش مداوم برف ناشی از دماهای پایین باعث تسریع خنک شدن و کاهش بیشتر در دمای زمستان می شود.

کل تشعشعاتی که به سطح زمین می رسد به طور کامل توسط آن جذب نمی شود، اما تا حدی از زمین منعکس می شود. بنابراین، هنگام محاسبه رسیدن انرژی خورشیدی برای یک مکان، باید میزان بازتاب سطح زمین را در نظر گرفت. تابش از سطح ابرها نیز منعکس می شود. نسبت کل شار تابش موج کوتاه Rk منعکس شده توسط یک سطح معین در تمام جهات به شار تابش Q وارد بر این سطح نامیده می شود. آلبیدو(الف) از یک سطح معین. این مقدار

نشان می دهد که چه مقدار از انرژی تابشی برخورد شده روی سطح از آن منعکس می شود. آلبیدو اغلب به صورت درصد بیان می شود. سپس

(1.3)

روی میز شماره 1.5 مقادیر albedo انواع مختلف سطح زمین را نشان می دهد. از داده های جدول شماره 1.5 نشان می دهد که برف تازه باریده بیشترین بازتاب را دارد. در برخی موارد، آلبیدو برف تا 87٪ و در شرایط قطب شمال و قطب جنوب حتی تا 95٪ مشاهده شد. برف های بسته بندی شده، ذوب شده و به خصوص آلوده بسیار کمتر منعکس می شوند. آلبیدوی خاک ها و پوشش گیاهی مختلف، به شرح جدول زیر است. شماره 4، تفاوت نسبتا کمی دارند. مطالعات متعدد نشان داده اند که مقدار آلبدو اغلب در طول روز تغییر می کند.

که در آن بالاترین ارزش هاآلبیدو در صبح و عصر مشاهده می شود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که بازتاب سطوح ناهموار به زاویه تابش پرتوهای خورشید بستگی دارد. پرتوهای خورشید با شدت بیشتری به پوشش گیاهی نفوذ کرده و در آنجا جذب می شوند. در ارتفاع کم خورشید، اشعه کمتر به پوشش گیاهی نفوذ می کند و به میزان بیشتری از سطح آن منعکس می شود. آلبدوی سطوح آب به طور متوسط ​​کمتر از آلبدوی سطوح خشکی است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که پرتوهای خورشید (بخش موج کوتاه سبز-آبی طیف خورشیدی) تا حد زیادی به لایه های بالایی آب نفوذ می کند که برای آنها شفاف است و در آنجا پراکنده و جذب می شوند. در این راستا، بازتاب آب تحت تأثیر میزان کدورت آن است.

جدول شماره 1.5

برای آب های آلوده و کدر آلبدو به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. برای تابش پراکنده، آلبدوی آب به طور متوسط ​​حدود 8-10٪ است. برای تابش مستقیم خورشید، آلبدوی سطح آب به ارتفاع خورشید بستگی دارد: با کاهش ارتفاع خورشید، آلبدو افزایش می یابد. بنابراین، با بروز عمودی پرتوها، تنها حدود 2-5٪ منعکس می شود. هنگامی که خورشید در پایین افق قرار دارد، 30-70٪ منعکس می شود. بازتاب ابرها بسیار زیاد است. به طور متوسط، ابر albedo حدود 80٪ است. با دانستن مقدار albedo سطح و مقدار تابش کل، می توان میزان تابش جذب شده توسط یک سطح معین را تعیین کرد. اگر A albedo باشد، آنگاه مقدار a = (1-A) ضریب جذب یک سطح معین است که نشان می دهد چه مقدار از تشعشع وارد شده بر روی این سطح توسط آن جذب می شود.

به عنوان مثال، اگر یک شار تابش کل Q = 1.2 کالری بر سانتی متر 2 دقیقه بر روی سطح چمن سبز بیفتد (A = 26%)، درصد تابش جذب شده خواهد بود.

Q = 1 - A = 1 - 0.26 = 0.74 یا a = 74٪

و میزان تابش جذب شده

جذب V = Q (1 - A) = 1.2 · 0.74 = 0.89 کالری در سانتی متر مربع · دقیقه.

آلبدوی سطح آب تا حد زیادی به زاویه تابش پرتوهای خورشید بستگی دارد، زیرا آب خالص طبق قانون فرنل نور را منعکس می کند.

جایی که ز پ – زاویه اوج خورشید، ز 0 - زاویه شکست نور خورشید.

در نقطه اوج خورشید، سطح آلبدوی یک دریای آرام 0.02 است. با افزایش زاویه اوج خورشید ز پ آلبدو افزایش می یابد و به 0.35 در می رسد ز پ=85. آشفتگی دریا منجر به تغییر می شود ز پ , و به طور قابل توجهی دامنه مقادیر آلبدو را کاهش می دهد، زیرا به طور گسترده افزایش می یابد ز nبه دلیل افزایش احتمال برخورد پرتوها به سطح موج شیبدار. امواج نه تنها به دلیل تمایل سطح موج نسبت به اشعه خورشید، بلکه به دلیل تشکیل حباب های هوا در آب بر انعکاس تأثیر می گذارند. این حباب ها نور را تا حد زیادی پراکنده می کنند و تشعشعات پراکنده ای که از دریا خارج می شود را افزایش می دهند. بنابراین، در طول امواج بزرگ دریا، زمانی که کف و کلاهک های سفید ظاهر می شوند، آلبدو تحت تأثیر هر دو عامل افزایش می یابد. تشعشعات پراکنده در زوایای مختلف به سطح آب می رسد. شدت پرتوها در جهات مختلف با تغییر ارتفاع خورشید تغییر می کند. که همانطور که مشخص است، شدت پراکندگی تابش خورشید به آسمان بدون ابر بستگی دارد. همچنین به توزیع ابرها در آسمان بستگی دارد. بنابراین، آلبدوی سطح دریا برای تشعشعات پراکنده ثابت نیست. اما مرزهای نوسانات آن باریک تر است، از 0.05 تا 0.11. در نتیجه، آلبدوی سطح آب برای تابش کل بسته به ارتفاع خورشید، نسبت بین تابش مستقیم و پراکنده و اختلالات سطح دریا متفاوت است. در نظر داشته باشید که بخش های شمالی اقیانوس ها تا حد زیادی با یخ دریا پوشیده شده است. در این مورد باید آلبدوی یخ را نیز در نظر گرفت. همانطور که مشخص است، مناطق وسیعی از سطح زمین، به ویژه در عرض های جغرافیایی میانی و بلند، پوشیده از ابرهایی است که تابش خورشیدی را به شدت منعکس می کنند. بنابراین، دانش ابر آلبیدو بسیار مورد توجه است. اندازه‌گیری‌های خاصی از آلبیدو ابر با استفاده از هواپیما و بالن انجام شد. آنها نشان دادند که آلبدوی ابرها به شکل و ضخامت آنها بستگی دارد.آلبدو ابرهای آلتوکومولوس و استراتوکومولوس بیشترین مقادیر را دارند.به عنوان مثال، با ضخامت 300 متر، آلبدوی Ac در محدوده 71-73 درصد Sc قرار دارد. - 56-64٪، ابرهای مخلوط Cu - Sc - حدود 50٪.

کامل ترین داده ها در مورد ابر آلبیدو به دست آمده در اوکراین. وابستگی تابع albedo و انتقال p به ضخامت ابر نتیجه سیستم‌بندی داده‌های اندازه‌گیری است و در جدول آورده شده است. 1.6. همانطور که مشاهده می شود، افزایش ضخامت ابر منجر به افزایش آلبدو و کاهش عملکرد انتقال می شود.

میانگین آلبیدو برای ابرها Stبا ضخامت متوسط ​​430 متر برای ابرها برابر 73 درصد است اسبابا میانگین ضخامت 350 متر تا 66 درصد و توابع عبوری برای این ابرها به ترتیب برابر با 21 و 26 درصد است.

آلبدوی ابرها به آلبدوی سطح زمین بستگی دارد r 3 ، که ابر در بالای آن قرار دارد. از نقطه نظر فیزیکی، واضح است که هر چه بیشتر r 3 , شار تابش بازتابی که به سمت بالا از مرز بالایی ابر عبور می کند بیشتر است. از آنجایی که آلبدو نسبت این شار به شار ورودی است، افزایش آلبدوی سطح زمین منجر به افزایش آلبدوی ابرها می شود.مطالعات خواص ابرها برای انعکاس تابش خورشیدی با استفاده از ماهواره های مصنوعی زمین توسط اندازه گیری روشنایی ابرها.مقادیر میانگین ابر آلبدوی به دست آمده از این داده ها در جدول 1.7 آورده شده است.

جدول 1.7 - میانگین مقادیر آلبدوی ابرهای با اشکال مختلف

بر اساس این داده ها، دامنه آلبدوی ابری بین 29 تا 86 درصد است. نکته قابل توجه این است که ابرهای سیروس در مقایسه با سایر اشکال ابرها (به استثنای کومولوس) آلبدوی کوچکی دارند. فقط ابرهای سیرواستراتوس که ضخیم‌تر هستند، تابش خورشیدی را به میزان قابل توجهی منعکس می‌کنند (r=74%).

صفحه 17 از 81

تابش کل، بازتاب تابش خورشیدی، تابش جذب شده، PAR، آلبدوی زمین

تمام تشعشعات خورشیدی که به سطح زمین می آیند - مستقیم و پراکنده - تابش کل نامیده می شود. بنابراین، تابش کل

س = اس? گناه ساعت + D,

جایی که اس- روشنایی انرژی توسط تابش مستقیم،

D- روشنایی انرژی توسط تابش پراکنده،

ساعت- ارتفاع خورشید

در زیر آسمان بدون ابر، کل تشعشع دارای تغییرات روزانه با حداکثر حوالی ظهر و تغییرات سالانه با حداکثر در تابستان است. ابری جزئی که صفحه خورشیدی را نمی پوشاند، تابش کل را در مقایسه با آسمان بدون ابر افزایش می دهد. برعکس، ابری کامل آن را کاهش می دهد. به طور متوسط، ابری باعث کاهش تابش کل می شود. بنابراین، در تابستان، ورود کل تشعشع در بعد از ظهر به طور متوسط ​​بیشتر از بعد از ظهر است.
به همین دلیل در نیمه اول سال بیشتر از نیمه دوم است.

S.P. کروموف و A.M. Petrosyants مقادیر کل تشعشعات نیمروزی را در ماه های تابستان در نزدیکی مسکو با آسمان بدون ابر ارائه می دهد: به طور متوسط ​​0.78 کیلووات بر متر مربع، با خورشید و ابرها - 0.80، با ابرهای پیوسته - 0.26 کیلووات بر متر مربع.

با افتادن روی سطح زمین، کل تشعشعات بیشتر در لایه نازک بالایی خاک یا لایه ضخیم‌تری از آب جذب شده و به گرما تبدیل می‌شود و تا حدی منعکس می‌شود. میزان بازتاب تابش خورشیدی سطح زمینبستگی به ماهیت این سطح دارد. نسبت مقدار تابش منعکس شده به مقدار کل تابش تابیده شده بر روی یک سطح معین را آلبدو سطح می نامند. این نسبت به صورت درصد بیان می شود.

بنابراین، از شار کل تابش ( اسگناه ساعت + D) بخشی از آن از سطح زمین منعکس می شود ( اسگناه ساعت + D)و کجا آ– آلبدوی سطحی بقیه تابش کل
(اسگناه ساعت + D) (1 – آ) جذب سطح زمین می شود و گرم می شود لایه های بالاییخاک و آب این قسمت را تشعشع جذب شده می نامند.

آلبدوی سطح خاک بین 10 تا 30 درصد تغییر می کند. در چرنوزم مرطوب به 5٪ کاهش می یابد و در ماسه سبک خشک می تواند تا 40٪ افزایش یابد. با افزایش رطوبت خاک، آلبدو کاهش می یابد. آلبیدو پوشش گیاهی - جنگل ها، مراتع، مزارع - 10-25٪ است. آلبیدوی سطح برف تازه 80 تا 90 درصد، برف طولانی مدت حدود 50 درصد و کمتر است. تابش مستقیم سطح آب صاف از چند درصد (اگر خورشید بالا باشد) تا 70 درصد (اگر کم باشد) متغیر است. به هیجان هم بستگی دارد. برای تابش پراکنده، آلبدوی سطوح آب 5-10٪ است. به طور متوسط، سطح آلبدوی اقیانوس جهانی 5-20٪ است. آلبدوی سطح بالایی ابرها بسته به نوع و ضخامت پوشش ابرها از چند درصد تا 70 تا 80 درصد متغیر است - به طور متوسط ​​50 تا 60 درصد (S.P. Khromov, M.A. Petrosyants, 2004).

ارقام داده شده به بازتاب تابش خورشیدی، نه تنها قابل مشاهده، بلکه در کل طیف آن اشاره دارد. فتومتریک به معنای اندازه گیری آلبدو فقط برای تشعشع مرئی است که البته ممکن است کمی با آلبدو برای کل شار تابش متفاوت باشد.

بخش غالب تابش منعکس شده توسط سطح زمین و سطح بالایی ابرها فراتر از جو به فضای بیرونی می رود. بخشی (حدود یک سوم) از تابش پراکنده نیز به فضای بیرونی می گریزد.

نسبت تابش خورشیدی منعکس شده و پراکنده ای که به فضا می گریزد به کل تابش خورشیدی وارد شده به جو را آلبدوی سیاره ای زمین یا به سادگی می گویند. آلبدوی زمین.

به طور کلی، آلبدوی سیاره ای زمین 31 درصد برآورد شده است. بخش اصلی آلبدوی سیاره ای زمین انعکاس تابش خورشید توسط ابرها است.

بخشی از تشعشعات مستقیم و منعکس شده در فرآیند فتوسنتز گیاهان دخیل است و به همین دلیل به آن می گویند تابش فعال فتوسنتزی(PAR). PAR –بخشی از تابش موج کوتاه (از 380 تا 710 نانومتر)، فعال ترین در رابطه با فتوسنتز و فرآیند تولید گیاهان، با هر دو تابش مستقیم و پراکنده نشان داده می شود.

گیاهان قادر به مصرف تابش مستقیم خورشید هستند و از اجرام آسمانی و زمینی در محدوده طول موج 380 تا 710 نانومتر منعکس می شوند. شار تابش فعال فتوسنتزی تقریباً نصف شار خورشیدی است، یعنی. نیمی از کل تشعشعات، عملاً بدون توجه به شرایط آب و هوایی و مکان. اگر چه، اگر مقدار 0.5 برای شرایط اروپایی معمول باشد، برای شرایط اسرائیل کمی بالاتر است (حدود 0.52). با این حال، نمی توان گفت که گیاهان از PAR به طور مساوی در طول زندگی خود و در داخل استفاده می کنند شرایط مختلف. کارایی استفاده از PAR متفاوت است، بنابراین شاخص های "ضریب استفاده از PAR" پیشنهاد شد که نشان دهنده کارایی استفاده از PAR و "کارایی فیتوسنوز" است. کارایی فیتوسنوزها فعالیت فتوسنتزی پوشش گیاهی را مشخص می کند. این گزینه بیشترین را پیدا کرده است کاربرد گستردهاز جنگلبانان برای ارزیابی فیتوسنوزهای جنگلی.

باید تاکید کرد که گیاهان خود قادر به تشکیل PAR در پوشش گیاهی هستند. این به دلیل چیدمان برگ ها به سمت اشعه خورشید، چرخش برگ ها، توزیع برگ ها با اندازه های مختلف و زوایای شیب در سطوح مختلف فیتوسنوزها، یعنی. از طریق به اصطلاح معماری پوشش گیاهی. در پوشش گیاهی، اشعه خورشید بارها شکسته شده و از سطح برگ منعکس می شود و در نتیجه رژیم تابش داخلی خود را تشکیل می دهد.

تابش پراکنده شده در داخل پوشش گیاهی دارای اهمیت فتوسنتزی یکسانی با تشعشعات مستقیم و پراکنده وارد شده به سطح پوشش گیاهی است.

فهرست مطالب
اقلیم شناسی و هواشناسی
طرح آموزشی
هواشناسی و اقلیم شناسی
جو، آب و هوا، آب و هوا
مشاهدات هواشناسی
کاربرد کارت ها
سرویس هواشناسی و سازمان جهانی هواشناسی (WMO)
فرآیندهای تشکیل دهنده آب و هوا
عوامل نجومی
عوامل ژئوفیزیکی
عوامل هواشناسی
درباره تابش خورشیدی
تعادل حرارتی و تشعشعی زمین
تابش مستقیم خورشید
تغییرات تابش خورشید در جو و سطح زمین
پدیده های مرتبط با پراکندگی تابش
تابش کل، بازتاب تابش خورشیدی، تابش جذب شده، PAR، آلبدوی زمین
تابش از سطح زمین
تابش ضد یا تشعشع ضد
تعادل تشعشعی سطح زمین
توزیع جغرافیایی تعادل تشعشعی
فشار اتمسفر و میدان باریک
سیستم های فشار
نوسانات فشار
شتاب هوا تحت تأثیر گرادیان باریک
نیروی انحراف چرخش زمین
باد ژئوستروفیک و گرادیان
قانون فشار باد
جبهه ها در جو
رژیم حرارتی جو
تعادل حرارتی سطح زمین
تغییرات روزانه و سالانه دما در سطح خاک
دمای توده هوا
محدوده دمای سالانه هوا
آب و هوای قاره ای
ابر و بارش
تبخیر و اشباع
رطوبت
توزیع جغرافیایی رطوبت هوا
تراکم در جو
ابرها
طبقه بندی ابر بین المللی
ابری، چرخه روزانه و سالانه آن
بارش از ابرها (طبقه بندی بارش)
ویژگی های رژیم بارشی
دوره سالانه بارش
اهمیت اقلیمی پوشش برف
شیمی اتمسفر
ترکیب شیمیایی جو زمین
ترکیب شیمیایی ابرها
ترکیب شیمیایی رسوبات
اسیدیته بارش
گردش عمومی اتمسفر

تابش کل

تمام تشعشعات خورشیدی که به سطح زمین می رسند، تابش کل خورشید نامیده می شود.

Q = S sin h c + D (34)

که در آن S تابش تابش مستقیم، h c ارتفاع خورشید، D تابش تابش پراکنده است.

در زیر آسمان بدون ابر، تابش کل خورشید یک تغییر روزانه با حداکثر حوالی ظهر و یک تغییر سالانه با حداکثر در تابستان دارد. ابری جزئی که دیسک خورشیدی را نمی پوشاند، کل تشعشع را در مقایسه با آسمان بدون ابر افزایش می دهد؛ برعکس، ابری کامل آن را کاهش می دهد. به طور متوسط، ابری باعث کاهش تشعشعات می شود. بنابراین در تابستان ورود کل تشعشعات در ساعات بعد از ظهر بیشتر از بعد از ظهر و در نیمه اول سال بیشتر از نیمه دوم است. مقادیر کل تشعشعات نیمروزی در ماه های تابستان نزدیک مسکو با آسمان بدون ابر به طور متوسط ​​0.78، با خورشید باز و ابرها 0.80، با ابرهای پیوسته - 0.26 کیلووات بر متر مربع.

توزیع مقادیر کل تشعشع در سراسر جهان از ناحیه منطقه ای منحرف می شود که با تأثیر شفافیت جوی و ابری توضیح داده می شود. حداکثر مقادیر سالانه تابش کل 84*10 2 – 92*10 2 MJ/m2 است و در بیابان ها مشاهده می شود. شمال آفریقا. در مناطقی از جنگل های استوایی با ابرهای سنگین، مقادیر کل تشعشع به 42*10 2 – 50*10 2 MJ/m2 کاهش می یابد. در عرض های جغرافیایی بالاتر هر دو نیمکره، مقادیر تابش کل کاهش می یابد، به میزان 25 * 10 2 - 33 * 10 2 MJ/m2 در زیر موازی 60. اما سپس دوباره رشد می کنند - کمی بیش از قطب شمال و به طور قابل توجهی بر روی قطب جنوب، جایی که در قسمت های مرکزی قاره 50 * 10 2 - 54 * 10 2 MJ / m 2 هستند. به طور کلی در اقیانوس ها، مقادیر تابش کل کمتر از عرض های جغرافیایی خشکی مربوطه است.

در ماه دسامبر، بیشترین مقادیر تابش کل در بیابان های نیمکره جنوبی مشاهده می شود (8*10 2 – 9*10 2 MJ/m2). در بالای خط استوا مقادیر تابش کل به 3*10 2 – 5*10 2 MJ/m2 کاهش می یابد. در نیمکره شمالی، تابش به سرعت به سمت نواحی قطبی کاهش می یابد و فراتر از دایره قطب شمال صفر است. که در نیمکره جنوبیتابش کل به سمت جنوب به 50-60 0 درجه سانتی گراد کاهش می یابد. (4 * 10 2 MJ/m 2)، و سپس به 13 * 10 2 MJ/m2 در مرکز قطب جنوب افزایش می یابد.

در ماه ژوئیه، بیشترین مقادیر تابش کل (بیش از 9 * 10 2 MJ/m2) در شمال شرق آفریقا و شبه جزیره عربستان مشاهده شد. در منطقه استوایی، مقادیر تابش کل کم و برابر با ماه دسامبر است. در شمال مناطق استوایی، تابش کل به آرامی به 60 0 نیوتن کاهش می یابد و سپس در قطب شمال به 8 * 10 2 MJ/m2 افزایش می یابد. در نیمکره جنوبی، تابش کل از استوا به سرعت به سمت جنوب کاهش می یابد و در نزدیکی دایره قطب شمال به صفر می رسد.

با رسیدن به سطح، کل تشعشع تا حدی در لایه نازک بالایی خاک یا آب جذب می شود و به گرما تبدیل می شود و تا حدی منعکس می شود. شرایط انعکاس تابش خورشید از سطح زمین با مقدار مشخص می شود آلبیدو, برابر با نسبتتابش منعکس شده به شار ورودی (به کل تابش).

A = Q منفی / Q (35)

از نظر تئوری، مقادیر albedo می تواند از 0 (سطح کاملاً سیاه) تا 1 (سطح کاملاً سفید) متفاوت باشد. مواد مشاهده‌ای موجود نشان می‌دهند که مقادیر albedo سطوح زیرین در محدوده وسیعی متفاوت است و تغییرات آنها تقریباً کل محدوده ممکن مقادیر بازتابی سطوح مختلف را پوشش می‌دهد. که در مطالعات تجربیمقادیر Albedo تقریباً برای تمام سطوح زیرین طبیعی رایج یافت شده است. این مطالعات در درجه اول نشان می دهد که شرایط برای جذب تابش خورشیدی در خشکی و در توده های آبی به طور قابل توجهی متفاوت است. بالاترین مقادیر آلبیدو برای برف تمیز و خشک (90-95٪) مشاهده می شود. اما از آنجایی که پوشش برف به ندرت کاملاً تمیز است، میانگین آلبدوی برف در بیشتر موارد 70-80٪ است. برای برف مرطوب و آلوده، این مقادیر حتی کمتر است - 40-50٪. در غیاب برف، بالاترین آلبیدو در سطح زمین مشخصه برخی مناطق بیابانی است که سطح آن با لایه ای از نمک های کریستالی (کف دریاچه های خشک شده) پوشیده شده است. در این شرایط آلبدو 50 درصد است. تعداد کمی کمتر از ارزشآلبیدو در بیابان های شنی آلبدوی خاک مرطوب کمتر از آلبدوی خاک خشک است. برای چرنوزم های مرطوب، مقادیر آلبیدو بسیار کوچک است - 5٪. آلبدو سطوح طبیعی با پوشش گیاهی پیوسته در محدوده های نسبتاً کوچک متفاوت است - از 10 تا 20-25٪. در عین حال، آلبدوی جنگل ها (به ویژه مخروطیان) در بیشتر موارد کمتر از آلبدوی پوشش گیاهی چمنزار است.

شرایط جذب تشعشع بر روی بدنه های آبی با شرایط جذب در سطح زمین متفاوت است. آب خالص برای تشعشعات موج کوتاه نسبتا شفاف است، در نتیجه اشعه های خورشیدی که به لایه های بالایی نفوذ می کنند بارها پراکنده می شوند و تنها پس از آن به طور قابل توجهی جذب می شوند. بنابراین فرآیند جذب تابش خورشیدی به ارتفاع خورشید بستگی دارد. اگر زیاد باشد، بخش قابل توجهی از تشعشعات ورودی به لایه های بالایی آب نفوذ کرده و عمدتا جذب می شود. بنابراین، آلبدوی سطح آب در زمان بالا بودن خورشید چند درصد است و زمانی که خورشید پایین است، آلبیدو به چند ده درصد افزایش می یابد.

آلبدوی سیستم زمین- جو ماهیت پیچیده تری دارد. تابش خورشیدی وارد شده به اتمسفر تا حدی در نتیجه پراکندگی پس از اتمسفر منعکس می شود. در حضور ابرها بخش قابل توجهی از تابش از سطح آنها منعکس می شود. Cloud albedo به ضخامت لایه آنها بستگی دارد و به طور متوسط ​​40-50٪ است. در غیاب کامل یا جزئی ابرها، آلبدوی سیستم زمین-اتمسفر به طور قابل توجهی به آلبدوی خود سطح زمین بستگی دارد. ماهیت توزیع جغرافیایی آلبدوی سیاره‌ای بر اساس مشاهدات ماهواره‌ای، تفاوت‌های قابل‌توجهی را بین آلبیدوی عرض‌های جغرافیایی بالا و میانی نیمکره شمالی و جنوبی نشان می‌دهد. در مناطق استوایی، بالاترین مقادیر آلبیدو در بیابان ها، در مناطق ابرهای همرفتی روی آن مشاهده می شود. آمریکای مرکزیو بر فراز اقیانوس ها در نیمکره جنوبی، برخلاف نیمکره شمالی، به دلیل توزیع ساده تر خشکی و دریا، تغییر ناحیه ای در آلبدو مشاهده می شود. بالاترین مقادیر آلبدو در عرض های جغرافیایی قطبی یافت می شود.

بخش غالب تابش منعکس شده توسط سطح زمین و مرز بالایی ابرها به فضای بیرونی می رود. یک سوم تابش پراکنده نیز ناپدید می شود. نسبت تشعشعات منعکس شده و پراکنده فراری به فضا به کل تابش خورشیدی وارد شده به جو نامیده می شود. آلبدوی سیاره ای زمینیا آلبدوی زمین. ارزش آن 30 درصد برآورد شده است. بخش عمده ای از آلبدوی سیاره ای از تابش منعکس شده توسط ابرها ناشی می شود.