Интенсивность солнечной радиации

main dom kirpich

Доля излучения, достигающего поверхности Земли, зависит от солнечной постоянной, от угла падения солнечных лучей и от количества часов солнечного сияния.


 

Земля вращается вокруг Солнца по эллилтичоской орбите с относительно небольшим эксцентриситетом, поэтому в

течение года расстояние между Землей и Солнцем изменяется. Изменение можно рассчитать по разнице между квадратами расстояний, ее величина составляет примерно 7%; так что солнечную постоянную, измеренную на границе атмосферы, можно считать константой. Угол падения солнечных лучей также влияет на количество энергии, приходящейся на определенную поверхность. Поверхность, расположенная перпендикулярно к солнечным лучам, поглощает наибольшую долю энергии; как только солнечные лучи отклоняются в какую-либо сторону от перпендикулярного направления, количество поглощаемой энергии сокращается.

Если солнечное излучение поступает на какую-либо материальную поверхность, с ней могут произойти три вещи; лучи могут отражаться от поверхности, могут проходить сквозь нее либо могут поглощаться материалом. Лучи отражаются рассеянно (диффузионным способом), а характер рассеивания зависит от обработки поверхности материала. Грубо обработанная поверхность сильно рассеивает падающие на нее лучи, в то время как гладкая, как зеркало, поверхность (например, блестящий алюминиевый лист) отражает их почти параллельно. Каменная стена с неровной поверхностью не может отражать лучи в том же направлении, она рассеивает их.

Отраженные видимые лучи с определенной длиной волн мы воспринимаем как цвет, в то время как поступающие лучи с другой длиной волн либо проходят сквозь поверхность, либо поглощаются ею. Иными словами, большинство лучей, поступающих с Солнца, относятся к диапазону видимого света или к его непосредственному окружению. т. е. их отражение практически идентично существованию цвета. Предметы черного цвета поглощают лучи; а белый цвет является смесью всех цветов, относящихся к диапазону видимых лучей. Стена, окрашенная в красный цвет, будет отражать падающий на нее видимый свет только в диапазоне красного цвета, остальные цвета она поглощает.

Солнечные лучи, которые проникают в материал, либо поглощаются им. либо проходят сквозь него. Материалы, которые по прямой пропускают большинство видимых лучей, называются прозрачными. Если пропущенные лучи в рассеянном виде проходят дальше в направлении внутреннего пространства. такие материалы мы называем просвечивающимися.

Стекло часть солнечных лучей отражает, а часть поглощает. Потеря, связанная с отражением, в большей мере обусловлена углом падения лучей, попадающих на стекло: чем больше этот угол, тем значительнее будет отражение. Степень поглощения зависит главным образом от содержания в стекле

металла: стекло с большим содержанием металла обладает низкой пропускной спо- * собностью. Степень содержания металла можно определить по срезу стеклянного листа: если он имеет зеленоватый оттенок, значит, это стекло с высоким содержанием металла.

Поглощенные солнечные лучи преобразуются в тепловую энергию, в молекулах поглощающей поверхности ускоряется движение атомов. По мере увеличения колебания молекул в веществе повышается его температура. Если плотное вещество подвергается воздействию тепла, тогда будет повышаться и его собственная температура. Температура как мерило интенсивности тепла зависит от движения молекул: чем быстрее это движение. тем выше температура.