Навигация
3.2 Шашыранды радиация
Шашыранды радиация (D, кВт/м2) деп, радиусы 50 Күн аймағынан басқа барлық аспан әлемiнен жер бетiне келетiн радиацияны айтады, яғни ол атмосферадағы барлық газдар молекулалары мен аэрозольдар арқасында жан-жаққа шашыраған радиация.
Шашыранды радиацияның мөлшерi келесi факторларға бағынышты:
1) күн биiктiгi неғұрлым үлкен болса шашыранды радиация ағыны да соғұрлым жоғары болады, себебi Күннен келетiн радиацияның қарқындылығы өседi.
2) атмосфера неғұрлым бұлыңғыр болса шашыранды радиация ағыны да соғұрлым жоғары болады, себебi шашыратушы бөлшектердiң саны көбейедi.
3) ондай бұлттар жақсы шашыратушы орта болып табылады. Ал, аспанды тұтас жабатын қалың төменгi қабат бұлттары кезiнде шашыранды радиация мөлшерi ашық аспан жағдайымен салыстырғанда аз болады.
4) шашыранды радиация мөлшерi төселме беткейдiң сипатына, әсiресе оның шағылдыру мүмкiндiгiне де бағынышты. Жер бетiнен шағылған радиацияның атмосферада екiншi мәрте шашырап жер бетiне қайтып келуi салдарынан шашыранды радиация мөлшерi бiршама артады.
5) теңiз деңгейiнен биiктеген сайын (ашық аспан кезiнде) шашыранды радиация мөлшерi азаяды. Себебi атмосфераның қалыңдығы да азаяды.
Шашыранды радиацияның негiзгi бөлiгi спектрдiң көрiнетiн облысында жатады. Инфрақызыл облысында байқалатын шашыранды радиацияның 96% 0,7–1,7 мкм аралығында болады. Шашыранды радиацияның спектрiнде максимальдi энергия шамамен 0,43–0,45 мкм-де байқалады. Шашыранды радиацияның спектрлiк құрамы атмосфераның мөлдiрлiгiне байланысты өте өзгермелi келедi. Ашық аспан кезіндегі шашыранды радиацияның жылдық жүрісі
Ашық аспан кезінде шашыранды радиацияның айлық суммасын қарастырамыз. 4 станцияны салыстыра кететін болсақ максимум көрсеткіштер Үлкен Алматы көлі станциясында, ал минимум мән Алматы, агро станциясында байқалған. Нақтырақ айтқанда максимум көрсеткіш мамыр айында 7,3 кВт/м2 ал минимум көрсеткіш желтоқсан айында 1,6 кВт/м2 тең. Ал негізі жалпылама қарастырып өтетеін болсақ әр станцияның максимумы мамыр айына сәйкес келеді. Ал енді минимумына келетін болсақ, ол көбінесе желтоқсан мен қаңтар айларына сәйкес келеді.
6–сурет Ашық аспан кезінде шашыранды радиацияның айлық суммасы
Көріп тұрғандарыңыздай 4 станцияның жылдық жүрісінде теңіз деңгейінен биік таулы аумақта максималды мәндер сәйкес келеді. Ал жылдық жүрістің минимумы Алматы агро мен Алматы БГМС танцияларына сәйкес келеді. (6 – сурет).
а)
ә)
б)
7 – сурет.Ашық аспан кезінде шашыранды радиацияның тәуліктік жүрісінің көрсеткіші
а) Айдарлы станциясы; ә)Алматы, БГМС; б) Алматы, агро
Ашық аспан кезіндегі тәуліктік жүрісті қарастыру үшін графикке әр мезгілдің ортаңғы айларының көрсеткіштері таңдалып алынды.
Сол барлық станциялардың көрсеткіштері бойынша максималды мән Айдарлы станциясы бойынша сәуір айы 11-12 сағаттарына сәйке келеді. Ал минимум мән барлық станцияларда таңғы 5-6 сағаттарда және кешкі 17-19 сағаттарда байқалған. Нақтырақ айта кететін болсақ максимум 0,98 МДж/м2 тең, ал минимум 0,04 МДж/м2 тең.
Шашыранды радиацияның максимум жүрісі сәуір айна сәйкес келеді, яғни көктем мезгілінде қарқынды болып табылады. Минимумына келетін болсақ қыс мезгіліне сәйкес келеді. (7 – сурет,а, ә, б)
3.3 Жиынтық радиация мен радиациялық баланс
Горизонталь беткейге келетiн тiке радиация мен шашыранды радиацияның қосындысын жиынтық радиация (Q) дейдi:
Q = S¢ + D немесе Q = S sinh + D (3.3.1)
Жиынтық радиацияның құрамы, яғни тiке және шашыранды радиациялардың үлестерi күннiң биiктiгiне, атмосфераның мөлдiрлiгiне және бұлттылыққа байланысты өзгермелi келедi.
1) Күн шыққанға дейiн жиынтық радиация түгелдей шашыранды радиациядан тұрады, ал күннiң төменгi биiктiктерiнде шашыранды радиацияның үлесi басым болады.
2) Атмосфера неғұрлым мөлдiр болса, шашыранды радиацияның үлесi соғұрлым аз болады.
3) Бұлттылықтың мөлшерiне, биiктiгiне және пiшiнiне байланысты шашыранды радиацияның үлесi әртүрлi болады.
Ашық аспан кезінде жиынтық радиацияның максимумы шілде айда Құйған станциясында 19,8 кВт/м2, ал минимум желтоқсан айында Алматы станциясында 1,9 кВт/м2 тең.
8 – сурет. Ашық аспан кезінде жиынтық радиация таралуы
а)
ә)
б)
9 – сурет Ашық аспан кезінде жиынтық радиацияның тәуліктік жүрісі
а) Айдарлы станциясы; ә)Алматы, БГМС; б) Алматы, агро
Жиынтық радиацияның тәуліктік жүрісінің мәнін қарастырамыз. Жиынтық радиацияның максимум жүрісі шілде айна сәйкес келеді, жазғы мезгілде қарқынды. Минимумына келетін болсақ қыс мезгіліне сәйкес келеді. Нақтырақ айта кететін болсақ жиынтық радиацияның тәуліктік жүрісі көрсеткіштерінің максимумы Айдарлы станциясында шілде айында 11 сағатта 3,16 МДж/м2 байқалған, ал тәулік бойынша минимумы Айдарлы станциясында қаңтар айында 4-5 сағаттар мен 18-19 сағаттарда 0,05 МДж/м2 көрсеткіші байқалған (9 – сурет,а, ә, б)
Төселме бетке келiп түскен жиынтық радиацияның бiр бөлiгi жұтылады да бiр бөлiгi керi шағылып кетедi. Күн радиациясының шағылып кеткен бөлiгiнiң (Rк) келген жиынтық радиацияға (Q) қатынасын беткейдiң шағылдыру мүмкiндiгi немесе Альбедо (А) деп атайды:
. (3.3.2)
Альбедо сан мәнмен (0 – 1) немесе пайызбен (0 – 100 %) есептеледi.
Беткейдiң альбедосын және жиынтық радиацияны бiле отырып 7 теңдеу бойынша төселме беттен шағылып кеткен қысқа толқынды күн радиациясын – шағылған радиация (Rк) мөлшерiн анықтауға болады:
Rк = (S sinh0 + D) * A (3.3.3)
Төселме беткейдiң қысқа толқынды радиацияны жұту коэффициентi ретiнде (1–А) мәнi алынады. Ол коэффициент төселме беткейге келiп түскен радиацияның қанша бөлiгiнiң жұтылғанын көрсетедi. Беткейдiң альбедосы мен жиынтық радиацияны бiле отырып, оның жұтатын қысқатолқынды радиациясын – жұтылған радиация (Вж) мөлшерiн анықтауға болады:
Вж = S¢ + D – Rк = (S sinh0 + D)*(1 – A) (3.3.4)
Жер бетiнiң радиациялық балансы (төселме беткейдiң) деп – берiлген бiрлiк беткейге келетiн және кететiн барлық сәулелi энергия ағындарының алгебралық қосындысын айтады. Төселме беткейдiң радиациялық балансы (В) оған келетiн (S¢, D, Ea) және кететiн (Rқ, Еж, RҰ) радиациялардың айырмашылығына тең болады.
В = (S¢+ D + Ea) – (Rқ + Еж + RҰ) (3.3.5)
Егер келетiн радиацияларды оң таңбамен, кететiн радиацияларды терiс таңбамен алсақ, ұзынтолқынды радиациялар балансы (ВҰ) былай есептелiнедi (мұндай жағдай түнде байқалады):
ВҰ = Ea – Еж – RҰ = dЕа – Еж = –Ен (3.3.6)
Яғни, ол терiс таңбамен алынған нәтижелi сәуле шашуға тең болады.
Қысқатолқынды радиациялар балансы (Вқ) төмендегідей теңдiкпен есептелiнедi:
Вқ = S¢ + D – Rқ = Вж (3.3.7)
яғни, ол жұтылған радиацияны сипаттайтындықтан, оны былай да жазуға болады:
Вқ = (S sinh0 + D) * (1 – A) (3.3.8)
Сонда төселме беткейдiңтолық радиациялық балансы жұтылған қысқатолқынды радиация мен ұзынтолқынды нәтижелi сәулешашудың айырмашылығына тең болады:
В = (S sinh0 + D) * (1 – A) – Ен (3.3.9)
Жер-атмосфера жүйесiнiң радиациялық балансы (Вж-а) деп, төселме беттен атмосфераның жоғарғы шекарасына дейiнгi ауданы 1 см2 ауа бағанындағы сәулелi энергия балансын айтады. Оның келетiн бөлiгi атмосфера мен төселме беткейдiң жұтқан радиацияларынан, ал кететiн бөлiгi жер бетi мен атмосфераның шашатын ұзынтолқынды радиацияларының кеңiстiкке кететiн бөлiгiнен тұрады:
Вж-а = (S sinh + D) * (1-Aк) + q¢ – Е¥ (3.3.10)
мұнда: q¢ – атмосфераның жұтқан қысқатолқынды радиациясы;
Е¥ – жер бетi мен атмосферадан кеңiстiкке кететiн ұзынтолқынды радиация.
Радиациялық баланстың басқа күн радиацияларының басқа параметірлерінен айырмашылығы тәуліктің барлық барлық уақытында қарастырылады. Соған сәйкесінше, яғни, теріс таңбалы көрсеткіштер бере алады.
Ашық аспан кезіндегі тәуліктік жүрісті қарастыру үшін графикке әр мезгілдің ортаңғы айларының көрсеткіштері таңдалып алынды.
Радиациялық баланстың тәуліктік жүрісінің мәнін қарастырамыз. Радиациялық баланстың максимум жүрісі шілде айна сәйкес келеді, жазғы мезгілде қарқынды. Минимумына келетін болсақ қыс мезгілінде қарқынды болып келеді. Нақтырақ айта кететін болсақ радиациялық баланстың тәуліктік жүрісі көрсеткіштерінің максимумы Алматы БГМС станциясында шілде айында 12 сағатта 1,96 МДж/м2 байқалған, ал тәулік бойынша минимумы Айдарлы станциясында қаңтар айында 1-4 сағаттар мен 21-24 сағаттарда -2,3 МДж/м2 көрсеткіші байқалған (10 – сурет,а, ә, б)
а)
ә)
б)
10 – сурет Ашық аспан кезінде радиациялық баланстың тәуліктік жүрісі
а) Айдарлы станциясы; ә)Алматы, БГМС; б) Алматы, агро
Ашық аспан кезінде радиациялық баланстың айлық суммасын қарастырамыз. 4 станцияны салыстыра кететін болсақ максимум көрсеткіштер Құйған станциясында, ал минимум мән Алматы агро станциясында байқалған. Нақтырақ айтатын болсақ максимум көрсеткіш шілде айында 14,3 кВт/м2, ал минимум көрсеткіш желтоқсан айында 0,5 кВт/м2 тең. Ал негізі жалпылама қарастырып өтетеін болсақ әр станцияның максимумы шілде айына сәйкес келеді. Ал енді минимумына келетін болсақ, ол көбінесе желтоқсан мен қаңтар айларына сәйкес келеді.
11 – сурет. Ашық аспан кезінде радиациялық баланстың жүрісінің суммасы
Ашық аспан кезіндегі радиациялық баланстың жүрісі жазық және шөлді аймағында максималды мәнге ие. Ал жалпы алғанда минимум жүрісі таулы аймақтарда байқалады. Себебі ол жердегі су буының ылғалдануы көп болуымен және бұлттылықтың түзілуіне ыңғайлы процестер орын алуымен түсіндіріледі. (11 – сурет)
Похожие работы
... і және фор меде, жарамдының жұмысқа арналған отын алуына арналған -, жасаудың өздері бұларды машиналардың, тыңайтқыш алуының және т. және. Екінші түр бүтінде - емес не басқа, энергия сияқты брутто — энергия барлық түрлерінің жалпылауы, өте жақсының ...
... қашықтықтағы жерлерді де қамтиды. Мұндай жағдайда осы үлкен аумақта ұзақ уақытқа дейін, адамдар мен жануарларға қауіп төндіретін залалдану сақталады. Мұның, мысалы Чернобыль АЭС-да болған апат айқын дәлелі. Радиоактивтіліктен залалданған жерлердің ...
0 комментариев