Что такое суммарная радиация
Большое значение для климатообразования имеет суммарная радиация – общий приход прямой и рассеянной радиации на горизонтальную поверхность. Именно суммарная радиация поглощается поверхностью океана и суши, что приводит к возникновению сложных механизмов теплообмена между различными элементами климатической системы.
Рис. 1.2. Географическое распределение годовых сумм суммарной радиации (МДж/м 2 ) (Климатология, 1989)
Географическое распределение годовой суммарной радиации (рис. 1.2) показало, что годовая суммарная радиация на земном шаре меняется в пределах от значений, несколько меньших 2400 МДж/м 2 (за полярным кругом), до значений, превышающих 8000 МДж/м 2 (в Северо-Восточной Африке). Самые большие значения суммарной радиации соответствуют поясам высокого давления Северного и Южного полушарий, поскольку именно над этими районами прослеживается наименьшее количество облачности. Некоторое уменьшение годовой суммарной радиации прослеживается в экваториальных широтах, что связано с увеличением повторяемости пасмурного неба над экватором. От поясов высокого давления к северу и к югу суммарная радиация уменьшается, причем распределение её изолиний носит в основном зональный характер. Нарушение зональности связано с неравномерным распределением облачности и происходит там, где интенсивная циклоническая деятельность. Это районы западного побережья Канады, северная часть Европы, юго-западное побережье Южной Америки и др. Нарушение зональности наблюдается и в области действия муссонной циркуляции (Индостан, восточное побережье Азии), а также там, где хорошо развита пассатная инверсия (восточные районы тропических зон океанов).
Особенно быстро суммарная радиация убывает к полюсам зимних полушарий. Это связано, во-первых, со снижением полуденной высоты Солнца и, во-вторых, с уменьшением продолжительности дня. В летнем полушарии высокие значения суммарной радиации устанавливаются на всех широтах, и поэтому изменения ее с широтой невелики. Наибольшее количество суммарной радиации получают тропические и субтропические пустыни. Большое количество суммарной радиации летом поступает также в полярные районы, где влияние небольшой угловой высоты Солнца компенсируется продолжительностью дня (Климатология, 1989).
Том 2
Климат
Суммарная солнечная радиация
Суммарная солнечная радиация ( Q) представляет собой совокупность прямой солнечной радиации, поступающей непосредственно от солнца, и рассеянной радиации (лучистой энергии, рассеянной облаками и самой атмосферой).
Суммарная радиация при безоблачном небе (возможная радиация) зависит от широты места, высоты солнца, характера подстилающей поверхности и прозрачности атмосферы, т.е. от содержания в ней аэрозолей и водяного пара. Увеличение содержания аэрозолей приводит к снижению прямой радиации и увеличению рассеянной. Последнее происходит также при увеличении альбедо подстилающей поверхности. Доля рассеянной радиации в суммарной при безоблачном небе составляет 20–25 %.
Распределение по территории России месячных и годовых сумм суммарной радиации при безоблачном небе приведено в таблице в виде осредненных по широте значений.
Во все сезоны года суммы суммарной радиации возрастают с севера на юг в соответствии с изменением высоты солнца. Исключение составляет период с мая по июль, когда сочетание большой продолжительности дня и высоты солнца обеспечивает довольно высокие значения суммарной радиации на севере.
Для суммарной радиации при безоблачном небе характерно наличие более высоких значений в Азиатской части по сравнению с Европейской.
В условиях ясного неба суммарная радиация имеет простой суточный ход с максимумом в полдень. В годовом ходе максимум отмечается в июне — месяце наибольшей высоты солнца.
Месячный и годовой приход суммарной радиации при действительных условиях облачности составляет лишь часть возможного, что является проявлением влияния облачности. Наибольшие отклонения реального месячного прихода от возможного отмечаются летом на Дальнем Востоке, где под влиянием муссона облачность снижает суммарную радиацию на 40–60%. В целом за год наибольшую долю от возможной суммарная радиация составляет в самых южных районах России — до 80%.
При наличии облачности суммарная радиация определяется не только количеством и формой облаков, но и состоянием солнечного диска. При открытом солнечном диске появление облачности приводит к увеличению суммарной радиации вследствие роста рассеянной. В отдельные дни рассеянная радиация может быть соизмерима с прямой. В этих случаях суточный приход суммарной радиации может превосходить радиацию при безоблачном небе.
В годовом ходе суммарной радиации определяющим является астрономический фактор, однако из-за влияния облачности максимальный приход радиации может наблюдаться не в июне, как это характерно для безоблачного неба, а в июле и даже в мае.
