Термодинамика на атмосферата се нарича този раздел на хидрометеорологията, разглеждащ закономерностите на изменение на съдържанието на атмосферата под влияние притока на Q и преминаването на топлинната енергия в други в други видове енергия. Съжденията се основават на 1-ви Закон на термодинамиката за съхраняване на енергията;
Слънчева радиация – лъчистата енергия на слънцето се нарича слънчева радиация. Източниците за топлинна енергия на Земята са три:
- Слънчева радиация;
- Енергия от други звезди и отразена от луната и други планети Слънчева радиация;
- Топлина от вътрешността на Земята. Последните два източника са нищожни.
Основен източник на всички енергийни процеси на Земята е Слънчевата радиация. Слънцето има температура на повърхността около 6000 градуса по Келвин. В Слънцето протичат термоядрени процеси с променена интензивност и ≈11 годишен цикъл. Спектърът на ел. магнитните вълни е в широк диапазон: късовълнов, дълговълнов(инфрачервен). Слънчевата константа се нарича количеството радиация, попаднало върху единица площ перпендикулярно от горната граница на земната атмосфера.
От цялата мощ на Слънцето на Земята постъпва една двумилярдна част, която зависи от:
- активността на Слънцето;
- разстоянието между Слънцето и Земята;
- ъгъла на падане на лъчите на Слънцето
С други думи притокът на топлинна енергия на хоризонталната повърхност зависи от:
- географската ширина на място, обуславящо климатичните пояси;
- склонението на Слънцето, което за 1 година се изменя от 23,5N до 23,5S и обуславя годишните сезони.
- от местния часови ъгъл на Слънцето, който определя денонощния ход на интензивност на Слънчевата радиация.
При преминаване през атмосферата Слънчевата радиация търпи промени, при което преминава в други видове енергия (топлинна, електрическа). Слънчевата радиация намалява и до достигане на земна (водна) повърхност тя търпи поглъщане от атмосферните газове и разсейване от молекули във въздуха и примесите.
Главна роля играят азотът, водната пара, C02 и 02. При озониране на 02 се поглъщат по-голям брой ивици от спектъра на Слънчевата радиация във високите слоеве на атмосферата. Понеже водната пара има различна маса в различните слоеве, има основен принос в поглъщане на радиацията. Прахът в атмосферата, облаци, мъгла, димът от грени пожари на големи райони. Разсейването се дължи на мътна среда в атмосферата-молекулни примеси, аерозоли.
Това се доказва от теорията за молекулното разсейване.
- количеството разсеяна радиация е правопропорционално на концентрацията на молекулите;
- интензивността на разсейване е пропорционална на дължината на вълната (по-силна е при по-къси вълни);
- разсейването зависи от ъгъла на падане и ъгъла на разсейване. Графичното представяне се нарича индикатриса.
Друга теория е на аерозолното разсейване. Разглежда се наличието на два вида частици в атмосферата: прозрачни (вода) и непрозрачни. На височина до 3 км. основно влияние оказва аерозолнто разсейване. Над 3км. – молекулното.
Пряка Слънчева радиация – радиация, достигаща до наблюдение непосредствено от Слънцето във вид на сноп успоредни лъчи. Облачността влияе върху пряка радиация като леки и прозрачни облаци пропускат радиацията, по-плътните не пропускат. Пряката радиация има изразен денонощен и годишен ход.
Денонощният ход не е симетричен преди и следобед, тъй като следобед се увеличава количеството прах и водни пари. Годишният ход е най-силно изразен на полюсите и най-слабо – на Екватора.
Разсеяна Слънчева радиация – част от Слънчевата радиация, достигаща повърхността след разсейването в атмосферата. Зависи от същите фактори като пряката.
Сумарна радиация – потокът Слънчево излъчване, достигащ пряко или косвено до земнята повърхност (водната). Тя зависи от облачността и по-малко от дебелината на атмосферния слой.
Радиационен и топлинен баланс – част от сумата на късовълновата радиация се поглъща от постилната повърхност, а другата се отразява обратно в атмосферата. Величината на тези части зависи от характера на постилната повърхност.
Сходни статии:
- Вертикален и хоризонтален строеж на атмосферата Вертикален и хоризонтален строеж на атмосферата – не е еднородна по вертикала и хоризонтала. Условно делене по различни признаци. Според промените на температурата във височинни слоеве, височина и преходни слоеве:...
- Състав и строеж на атмосферата Въведение: Изискване към корабоводителя по отношение, значение и умения, наложени от „Международната конвенция по охрана на човешкия живот на море” (SOLAS) и „Международната конвенция по подготовка и дипломиране на морски...
- Адиабатни процеси в атмосферата Разпределение на температурата в атмосферата. a) Адиабатни процеси в атмосферата – уравнение на притока на топлина представлява количествен израз на първия принцип на термодинамиката: където – безкрайно малко количество топлина;...
- Баланс на земите по основни фондове Общата територия на региона на РИОСВ – Вeлико Търново (Великотърновска и Габровска области) възлиза на 668 460 ха. Земеделските земи са 429 500 ха, а обработваемите – 326 800 ха...
