Поток - солнечное излучение
Cтраница 4
ДВ-излучения, к-рые представляют собой преобразованные поверхностью Земли и нижней атмосферой потоки солнечного излучения в видимой и ИК-областях. [46]
Происхождение этого слова ( понятия), ассоциирующегося в сознании людей просто с погодой, связано с греческим klima. Любопытно, что этот термин схватывает самую суть, потому что падающий на Землю поток солнечного излучения и является источником энергии для многочисленных процессов, происходящих в климатической системе океан - суша - атмосфера. Климат рассматривается целым рядом географических наук - климатографией, физической и, в частности, динамической климатологией, аэро -, микро -, палео -, био -, агроклиматологией, курортной и медицинской климатологией, технической ( авиационной, транспортной, строительной) климатологией, поскольку климат, как многолетний режим погоды, является одной из географических характеристик местности. Разделов климатологии как одной из географических наук много, а толку мало, поэтому все чаще раздаются голоса, что для построения теории изменений климата должна быть создана статистическая динамика климатологической системы и что эту задачу нужно переадресовать физике; последнее не без оснований предлагается потому, что большинство изысканий в области климатологии основано на тех или иных физических методах. [47]
Другой возможный подход ESEM к избежанию глобального потепления связан не с СС2, но, скорее, с тем, чтобы не допустить поток солнечного излучения до поверхности планеты. Эта идея была высказана несколько лет назад российским климатологом Михаилом Будыко, который предложил ежегодно подавать 35 тыс. т диоксида серы ( около 25 % объема, в настоящий момент образующегося при сгорании ископаемого топлива) прямо в стратосферу. Он подсчитал, что такое количество поступивших туда аэрозольных частиц сульфата значительно улучшило бы отражение солнечного излучения обратно в космическое пространство. Успех метода зависит от точного определения скорости перехода стратосферного диоксида серы в сульфат на всех широтах и во все времена года; но точно не известно, можно ли эту информацию получить. Однако по-прежнему требуют большего внимания логистические сложности доставки тысяч тонн частиц на высоту, близкую к предельной для современных воздушных судов флота из тысяч самолетов. Для каждого из этих методов издержки измерялись бы десятками миллиардов долларов ежегодно, и потенциальные воздействия на окружающую среду оказываются весьма спорными. [48]
Обнаруженный тепловой механизм неустойчивости процесса испарения может иметь прикладное значение в климатологии и гидрологии. Действительно, испарение с поверхности Мирового океана и с поверхности суши - процесс, определяющий водный баланс Земли и неразрывно связанный с тепловым балансом потока солнечного излучения. [49]
 |
Сушилка с воздухонагревателем модульного типа. [50] |
Две панели длиной по 14 5 м присоединены к одному вентилятору, прогоняющему воздух через этот солнечный коллектор. Так, для сушилки с площадью поверхности коллектора 120 м2 достаточно одного вентилятора мощностью 3 5 или 5 5 кВт, производительность сушилки 800 кг сырого или 400 кг высушенного продукта в день при среднедневной плотности потока солнечного излучения 19 МДж / м2 в день. Зерна помещаются в горизонтальном желобе, продуваемом нагретым воздухом. Аналогичные установки могут быть использованы для сушки кукурузы и других зерновых, листьев табака. [51]
Необходимо располагать неисчерпаемым дешевым и возобновляемым источником энергии, не загрязняющим окружающую среду. Таким источником является Солнце. Поток солнечного излучения составляет около 3 8Х Х1026 Вт и представлен всем спектром электромагнитных волн. Однако основная его масса приходится на ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную части спектра. Пока не существует экономичного способа преобразования этой энергии в электрическую; в настоящее время проходят испытания несколько маломасштабных установок для отработки такой технологии преобразования. [52]
Очевидно, что химическая эволюция в природе шла по двум путям. В потоках солнечного излучения, интенсивность которого периодически изменялась, образовались разнообразные активные частицы - радикалы, давшие начало синтезу богатых энергией и термодинамически неустойчивых соединений. Среди них были аминокислоты и другие соединения, содержавшие азот и фосфор; этот предбиологический фонд и стал тем материальным резервом, из которого были почерпнуты вещества, необходимые для создания динамических диссипативных организаций. [53]
Энергия солнечного излучения не только поглощается поверхностью Земли, но и отражается ею в виде потока длинноволнового излучения. Более светло окрашенные поверхности отражают свет более интенсивно, чем темные. Отношение отражаемого поверхностью потока солнечного излучения к поступившему называется альбедо. [54]
Из каждых 100 единиц приходящего коротковолнового излучения 3 единицы поглощаются в верхней части атмосферы, 13 единиц - в нижней. Из оставшихся 84 единиц 35 взаимодействуют с облаками, при этом 26 единиц отражаются вверх, обратно в космос, 2 единицы поглощаются облаками, а 7 отражаются в нижележащий слой атмосферного воздуха. Из 49 единиц, оставшихся от первоначального потока солнечного излучения, 24 также взаимодействуют с атмосферой; при этом из 31 ( 24 7) единицы 6 единиц отражаются вверх и уходят за пределы атмосферы. [55]
 |
Естественные источники и поглотители теплоты. [56] |
Дж / ( см2 - мин); k - доля излучения, поглощенного атмосферой; а. Стефана - Больцмана, равная 5 67 - Ю-8 Дж / ( м2 - К4); е - эффективное излучение Земли; Т - средняя температура поверхности Земли, К. Множитель 5 / 4 используется здесь потому, что поток приходящего солнечного излучения должен быть осреднен за полные сутки и по всей площади поверхности Земли. [57]
Надо отметить, что вопрос об объемном теле очень важен; для удлиненного цилиндра с осью, направленной параллельно падающему излучению, коэффициент будет меньше 1 / тг. Отношение между максимальной интенсивностью и импульсом на единицу площади также зависит от формы тела и скорости вращения. Здесь прослеживается аналогия с ситуацией на поверхности Земли, где среднегодовой поток падающего солнечного излучения, получаемый на полюсах, составляет только малую долю того, что получает экватор. [58]
Большую роль при этом играет уже не новая концепция, которая была изложена здесь А. Д. Даниловым и Г. С. Ивановым-Холодным, о роли молекулярных ионов, открывающих путь для быстрой рекомбинации в ионосфере. Он считал, что в ионосфере имеются быстро рекомбинирующие частицы, образующиеся непосредственно под действием ионизирующего агента и быстро исчезающие, а те частицы, которые мы в состоянии - наблюдать в некоторой стационарной концентрации - суть продукты химических реакций. YZ - XY Z, имеющие константы скорости - 10 - см3 / сек), что поток солнечного излучения - 10 - 100 эрг / см2 сек ( эти величины приняты в работах А. Д. Данилова и Г. С. Иванова-Холодного, хотя в последнее время они несколько понизили требуемые потоки энергии), что ионосфера в основном состоит из молекул, и, наконец, принять эффективные коэффициенты рекомбинации, равными 10 - 7 - 0 - 6см3 / сек, то удалось бы объяснить величины концентраций заряженных частиц днем. [59]
Один из методов определения степени глобального воздействия теплового загрязнения атмосферы заключается в том, что сравнивать суммарное выделение тепла с количеством солнечной радиации, поглощаемой поверхностью Земли. Полученные показатели впечатляют, если их рассматривать в локальном масштабе, однако они недостаточно велики для того, чтобы их можно было сравнить с воздействием СО2 в глобальном масштабе. Мощность всех имеющихся в мире систем и устройств, производящих и потребляющих энергию, а следовательно, выделяющих тепло, ныне составляет около 104 ГВт, в то время как мощность потока солнечного излучения, поглощаемого поверхностью Земли, равна 8 - Ю7 ГВт - почти в 10000 раз больше. Таким образом, если рассматривать эту проблему в глобальном масштабе, станет ясно, что тепловое загрязнение может привести к повышению средней температуры воздуха лишь на очень малую долю градуса. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5