Какие участки земной поверхности нагреваются в солнечную погоду сильнее?

3 ответов на вопрос “Какие участки земной поверхности нагреваются в солнечную погоду сильнее?”

  1. Kamellia Ответить

    Для начала уточним, что внешние слои атмосферы Земли перехватывают приблизительно одну миллионную часть энергии, излучаемой Солнцем, или приблизительно 1500 квадрильонов (1,5 x 10^18) кВт·ч ежегодно.
    Теперь выясним, что происходит с этой энергией в атмосфере и на самой поверхности Земли.
    Существует такое понятие, как альбедо — величина, которая показывает, какую часть падающего света отражает поверхность. Так вот у Земли альбедо равно 0,367. Это значит, что почти 37% излучения (которое попадает на поверхность планеты) отражается обратно. Помимо отражения существуют такие процессы как рассеивание света (что объясняет цвет нашего неба) и поглощение излучения в атмосфере. Для лучшего понимания посмотрите на эту схему и вот сюда.
    В итоге поверхности Земли достигает приблизительно 700 квадрильонов (7 x 10^17) кВт·ч.
    Теперь переходим к вопросу преобразования этой энергии.
    Под действием солнечного тепла (ИК-излучения, которое нагревает океаны и потоки воздуха) образуются облака, бушуют ураганы (и смерчи), дует ветер, образуется туман, дождь, снег и град.
    Помимо этого в атмосферу Земли проникает поток ионизированных частиц, истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство (солнечный ветер), видимых во многих районах близ полюсов планеты, как «северное сияние» (полярные сияния).
    Благодаря УФ-излучению Солнца мы видим молнии. Оно разрушает молекулу кислорода, которая распадается на два составляющих её атома (атомарный кислород), и возникшие таким путём свободные атомы кислорода соединяются с другими молекулами кислорода, которые ещё не успели разрушиться солнечным ультрафиолетовым излучением, и в результате получается озон. Образуется он за счёт солнечного излучения и магнитного поля Земли, вследствие их взаимодействия возникает электростатическое поле в высоких слоях атмосферы, ниже которого образуется озон и формируется озоновый слой, а электростатическое поле Земли выражается благодаря атмосферным электрическим разрядам — молниям.
    Итого получаем, что производной солнечной энергии является, энергия ветра, воды и биомассы.

  2. Kishakar Ответить

    Чтобы понять, как работает Солнце, сначала нужно разобраться в его структуре.
    Ядро.
    Зона лучистого переноса.
    Конвективная зона.
    Атмосфера: фотосфера, хромосфера, корона, солнечный ветер.
    Диаметр солнечного ядра составляет 150—175 000 км, около 20—25% солнечного радиуса. Температура ядра достигает 14 млн градусов по Кельвину. Внутри постоянно происходят термоядерные реакции с образованием гелия. Именно в ядре в результате данной реакции выделяется энергия, а так же тепло. Остальная часть Солнца нагрета этой энергией, она проходит сквозь все слои до фотосферы.
    Зона лучистого переноса находится над ядром. Энергия переносится с помощью излучения фотонов и их поглощения.

    Над зоной лучистого переноса находится конвективная зона. Здесь перенос энергии осуществляется не переизлучением, а переносом вещества. С высокой скоростью более холодное вещество фотосферы проникает в конвективную зону, а излучение из зоны лучистого переноса поднимается на поверхность — это и есть конвекция.
    Фотосфера — это видимая поверхность Солнца. Из этого слоя исходит большая часть видимого излучения. В фотосферу уже не проникает излучение более глубоких слоев. Средняя температура слоя достигает 5778 К.
    Хромосфера окружает фотосферу, она имеет красноватый оттенок. Из поверхности хромосферы постоянно происходят выбросы — спикулы.
    Последняя внешняя оболочка нашей звезды — корона, состоящая из энергетических извержений и протуберанцев, образующих солнечный ветер, распространяющийся к самым дальним уголкам солнечной системы. Средняя температура короны — 1—2 млн К, но есть участки с 20 млн К.
    Солнечный ветер — это поток ионизированных частиц, распространяющийся до границ гелиосферы со скоростью около 400 км/с. Многие явления на Земле связаны с солнечным ветром, например, полярное сияние и магнитные бури.

    Солнечное излучение


    Плазма Солнца обладает высокой электропроводностью, что способствует появлению электрических токов и магнитных полей.
    Солнце — самый сильный излучатель электромагнитных волн в мире, который дает нам:
    ультрафиолетовые лучи;
    видимый свет — 44% солнечной энергии (преимущественно желто-зеленый спектр);
    инфракрасные лучи — 48%;
    рентгеновское излучение;
    радиационное излучение.
    Лишь 8% энергии отводится на ультрафиолетовое, рентгеновское и радиационное излучение. Видимый свет расположен между лучами инфракрасного и ультрафиолетового спектра.
    Также Солнце является мощным источником радиоволн нетепловой природы. Помимо всевозможных электромагнитных лучей излучается постоянный поток частиц: электронов, протонов, нейтрино и так далее.
    Все виды излучения оказывают свое влияние Землю. Именно это влияние мы ощущаем.

    Воздействие УФ лучей

    Ультрафиолетовые лучи воздействуют на Землю и все живые существа. Благодаря им существует озоновый слой, так как УФ-лучи разрушают кислород, который модифицируется в озон. Магнитное поле Земли в свою очередь формирует озоновый слой, который, как ни парадоксально, ослабляет силу воздействия УФ.
    На живые организмы и окружающую среду ультрафиолет влияет многогранно:
    способствует выработке витамина D;
    обладает антисептическими свойствами;
    вызывает появление загара;
    усиливает работу кроветворных органов;
    повышает свертываемость крови;
    увеличивается щелочной резерв;
    дезинфицирует поверхности предметов и жидкости;
    стимулирует обменные процессы.
    Именно ультрафиолетовое излучение способствует самоочищению атмосферы, устраняет смог, частицы дыма и пыли.
    В зависимости от широты сила воздействия УФ излучения сильно изменяется.

    Воздействие ИК лучей: почему и как Солнце греет

    Все тепло на Земле — это инфракрасные лучи, которые появляются благодаря термоядерному синтезу водорода с образованием гелия. Эта реакция сопровождается огромным выбросом лучистой энергии. До земли доходит порядка 1000 Ватт на квадратный метр. Именно за это ИК излучение очень часто называют тепловым.
    Удивительно, но Земля выступает в роли инфракрасного излучателя. Планета, а также облака поглощают ИК лучи, а затем переизлучают эту энергию обратно в атмосферу. Такие вещества как водяной пар, капли воды, метан, диоксид углерода, азот, некоторые соединения фтора и серы излучают ИК лучи во всех направлениях. Именно благодаря этому имеет место парниковый эффект, который поддерживает поверхность Земли в постоянно подогретом состоянии.
    Инфракрасные лучи не только нагревают поверхности предметов и живых существ, но и оказывают другое влияние:
    обеззараживают;
    улучшают метаболизм;
    стимулируют кровообращение;
    снимают болевые ощущения;
    нормализуют водно-солевой баланс;
    укрепляют иммунитет.

    Почему зимой Солнце греет слабо

    Так как Земля вращается вокруг Солнца с некоторым наклоном оси, в разное время года происходит отклонение полюсов. В первой половине года Северный полюс повернут к Солнцу, в во второй — Южный. Соответственно, меняется угол воздействия солнечной энергии, а также мощность.
    То полушарие, которое повернуто к Солнцу, получает больше электромагнитных и других лучей, нагревается сильнее — наступает лето. Полушарие, которое отвернуто от солнца получает падающие вскользь лучи — наступает зима. Из-за измененного угла падения поверхность и атмосфера прогреваются слабее.

    Из-за изменения угла наклона зимой Солнце проходится низко над горизонтом. Соответственно, его лучи проходят длинный путь сквозь атмосферу. Зимой тепловая энергия растрачивается сильнее, за счет того что инфракрасные лучи встречают на своем пути и обогревают в 4-6 раз больше воздуха. До поверхности планеты доходит значительно меньше тепла, поэтому кажется, что Солнце почти не греет.
    Так как прозрачность воздуха достаточно высока, видимая часть солнечного излучения доходит в любое время года практически в неизменном количестве.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *