ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Рассеяние из "Энергия " Дополнительные потери энергии следовало бы, по всей вероятности, объяснить иными причинами. [c.292] Это довольно сложное дифференциальное уравнение, решение которого пропзиодится л. 1я двух режимов — переходного и стационарного. Переходные явления не рассматриваются, так как нет необходимости знать, что будет с распределением зарядов в момент воздействия электромагнитной волны. Требуется знать, что произойдет после возникновения установившихся колебаний. Существуют разнообразные методы поисков стационарного решения. Если воспользоваться методом вращающегося вектора, можно найти ро. [c.292] Пример 12.3. Сравните с точки зрения атмосферного рассеяния волн радиолокационную установку, работающую в диапазоне х и источник красного света. [c.293] Значит, подавляющая часть электромагнитных волн, излучаемых радаром в диапазоне х, подвергается атмосферному рассеянию в гораздо меньшей степени, чем красный свет. [c.293] Из общего количества энергии, теряемой при прохождении солнечных лучей сквозь атмосферу, 31 % рассеивается облаками, водяным паром, частицами пыли и дымкой. Еще 15% излучения поглощается ввиду наличия коэффициента трения h [см. (12.12)). Потери на трение проявляются в форме нагрева атмосферы и в глобальном энергетическом балансе они играют не менее важную роль, чем отражение солнечного излучения. [c.293] Обсуждение вопроса об эффекте рассеяния проводилось в предположении, что это явление может быть описано при помощи законов классической физики. Что касается среднего изменения количества энергии за единицу времени, классические расчеты неплохо согласуются с данными эксперимента. Однако не был точно рассчитан целый ряд параметров, характеризующих рассеяние. Например, не было определено, как зависит интенсивность рассеянного излучения от угла падения луча. Не было сделано также попытки определить (в процентах) долю суммарных потерь приходящего излучения, обусловленную теплообменом при соударении частиц либо излучением на более низкой частоте. Эти параметры зависят от природы частиц, на которых происходит рассеяние (атом, молекула или твердая частица). Отсюда следует, что лишь квантовая механика способна дать обстоятельный ответ на такие вопросы. [c.293] Оба физических процесса — поглощение и рассеяние — представляют собой единственные механизмы, посредством которых атмосфера может воздействовать на интенсивность потока солнечного излучения. Только солнечная энергия является энергоресурсом, имеющим громадное значение для земного шара. На рис. 12.8 схематически изображен тепловой баланс системы Земля — атмосфера — космос. [c.293] 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-Ь7) единицы 6 единиц отражаются вверх и уходят за пределы атмосферы. Только 25 единиц рассеянного солнечного излучения достигают земной поверхности из них 3 единицы отражаются, а 22 поглощаются. [c.293] Чтобы сохранился тепловой баланс. Земля должна избавиться от этих лишних 47 единиц солнечной коротковолновой радиации, поглощенных ее поверхностью. Одна из возможностей— излучение в атмосферу. Но так как температура поверхности Земли относительно низка, излучение происходит главным образом в длинноволновой области спектра — инфракрасной. [c.293] Длинноволновое излучение тропосферы изотропно 78 единиц потока этого излучения достигают земной поверхности. Таким образом, Земля должна избавиться в общей сложности от.125 единиц. Из них 27 единиц поступят в атмосферу за счет конвекции и теплопроводности, а 98 — за счет длинноволнового излучения земной поверхности. [c.293] Можно воспользоваться (8.7) для расчета эффективной температуры земной поверхности, поскольку это — уравнение, характеризующее радиационный перенос теплоты. [c.293] Ввиду того что средняя температура поверхности Земли составляет около 15°С, в приводимом расчете недооценивается количество энергии, излучаемой земным шаром. Однако если бы расчет был основан исключительно на балансе коротковолновой радиации (см. пример 12.1), значение температуры воздуха в стратосфере было бы гораздо меньше. [c.294] Вопрос о теплообмене между земным шаром и космическим пространством куда более сложный, чем было описано. Он является частью более обширного круга проблем, затрагивающих океаны, континенты и атмосферу. [c.294] Вернуться к основной статье