ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ АТМОСФЕРЫ, ИЛИ ГОМОСФЕРНЫЙ ЭФФЕКТ


Земная атмосфера прозрачна для 70% электромагнитной радиации Солнца. Часть радиации рассеивается на молекулах атмосферных газов и не достигает поверхности Земли. Атмосфера поглощает около трети падающей радиации.
Непрозрачность среды для радиации определяется ее физическими свойствами и толщиной поглощающего слоя. Непрозрачность атмосферы для части радиации объясняется тем, что в ней присутствуют газы, интенсивно поглощающие излучение определенных длин волн. Так, азот и кислород интенсивно поглощают ультракоротковолновую радиацию Солнца, доля которой в общем потоке энергии мала. Масса же поглощающего газа столь велика, что высокоэнергичные солнечные кванты поглощаются уже самыми высокими слоями атмосферы, которые при этом разогреваются и ионизуются. По мере проникновения радиации в толщу атмосферы из ее состава постепенно исключаются все более длинноволновые кванты, и до уровня моря доходит только радиация с длиной волны не менее 0,39 мк. При этом частично поглощаются и менее энергичные кванты, т. е. земная атмосфера современного химического состава и массы пропускает по-разному на любой волне. Спектральные исследования показали, что на высотах более 85 км, где находится всего лишь 0,001 % массы атмосферы и отсутствуют углекислый газ, водяной пар, озон, некоторые другие газы и макрочастички твердых и жидких веществ, а основные газы вследствие малой плотности диффузно разделяются, поглощается около 0,1% падающей радиации ультракоротковолновой области спектра — в триста раз эффективнее нижележащих слоев. 99,999% массы атмосферы сосредоточены в нижнем 85-километровом слое и представляют собой однородную смесь многих газов. Именно этому свойству слой обязан своим названием — гомосфера. Однородность слоя вызывается интенсивным перемешиванием газов под влиянием главным образом тепловой конвекции из-за нагревания газов от жидко-твердой поверхности Земли, а также за счет частичного поглощения проходящей радиации. Кроме неполной прозрачности основных газов солнечное излучение ослабляют и примеси, масса которых сильно меняется от места к месту в течение года. Частичное поглощение кислородом энергии в ультрафиолетовой области спектра сопровождается образованием озона преимущественно на высотах 22-55 км, который в свою очередь интенсивно поглощает излучение несколько более длинных волн. Появившийся в гомосфере углекислый газ и аммиак интенсивно поглощают длинноволновую радиацию в области более 1,4 мк и делают атмосферу непрозрачной для волн длиннее 4 мк. За пределами области видимого света интенсивно поглощает и водяной пар — главное препятствие на пути излучения Земли в космос. Если в полосах поглощения этих трех газов от Солнца на Землю поступает всего около 4% падающей радиации и ее почти полное поглощение в области 1.4-Е-4 мк несущественно для температуры земной поверхности, то для низкотемпературного излучения Земли поглощение этих газов делает атмосферу непрозрачной. Лишь на уровнях, где исчезают эти газы, атмосфера излучает тепло Земли в космос. Очевидно, что с уменьшением толщины поглощающего слоя сокращается и количество поглощаемой радиации. Особенно наглядно это видно в безоблачные ночи при малой относительной влажности воздуха, когда быстро и сильно холодает после захода Солнца.

Навигация

Оставить свой комментарий

Пожалуйста, зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Похожие записи

  • Колебания климата — есть ли повод беспокоиться?Колебания климата — есть ли повод беспокоиться? Колебания погоды и климата в наше время стали проблемой номер один, и словосочетания «глобальное потепление» и «парниковый эффект» всё […]
  • Интервью с Великой ТравницейИнтервью с Великой Травницей Вершки и корешки. — Наталья Петровна, существует приворотная трава? — Существует. По-русски она зовется манжеткой обыкновенной, или […]
  • ЗАГАДКИ АТМОСФЕРЫЗАГАДКИ АТМОСФЕРЫ Регулярные наблюдения за атмосферными характеристиками— давлением, температурой, ветром — производятся уже более 200 лет. Науке известны […]
  • Климат и явления природыКлимат и явления природы ...Северный и Южный полюсы облучаются Солнцем на 65 часов в год дольше, чем экватор, благодаря рефракции, то есть преломлению лучей […]
  • МетеоритыМетеориты Пока камень или кусок железо бороздит космические просторы, он называется метеором. Это может быть метеороид (маленькое тело), астероид […]
  • Ложка медаЛожка меда Но только ли вред приносят сорные травы, непрошено расселившиеся по всему свету? Оказывается, в этой «бочке дегтя», которую дано […]
  • ПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ ПОВЕРХНОСТЬЮ ЗЕМЛИПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ ПОВЕРХНОСТЬЮ ЗЕМЛИ Помимо колебаний интенсивности потока радиации на внешней границе атмосферы есть ряд чисто земных условий изменения количества энергии, […]
  • Интересно о ЗемлеИнтересно о Земле ...на квадратный метр земной поверхности ежеминутно падает столько солнечной теплоты, сколько необходимо, чтобы довести до кипения […]
Поиск
Поделись интересным!
Рубрики
Яндекс.Метрика

Посетите наши страницы в социальных сетях!

ВКонтакте.      Facebook.      Google Plus.      Twitter.      YouTube.      Одноклассники.      RSS.
Вверх
© 2017    Копирование материалов сайта разрешено только при наличии активной ссылки   //    Войти