Günəş radiasiyasının növləri və onları ölçmək üçün cihazlar

Günəş radiasiyası yer səthinə çatana qədər atmosferdən keçir və orada bir necə dəyişiklərə məruz qalır. Bir hissəsi atmosfer təbəqəsi vasitəsiilə udulur bir hissəsi isə səpələnir. Günəş radiasiyası əsasən su buxarı vastəsi ilə udulur. Meteorologiyada şüa enerji selinin dalğa uzunluğu 0.2-5.0 mkm olan qısa və dalğa uzunluğu 5.0-100 mkm olan uzun dalğalı radiasiyalara ayırırlar. Qısadalğalı radiasiyaseli düz, səpələnən, əks olunan hissələrə bölünür.Yer səthinə birbaşa günəşdən və 50 radiusda onun ətrafından gələn radiasiya birbaşa günəş radiasiyası adlanır. Birbaşa radiasiya səthə perpendikulyar düşən günəş şüalarının istiqamətində ölçülür Birbaşa günəş radiasiyasını ölçmək üçün aktinometr adlanan ölçü cihazından istifadə olunur.Atmosferdən keçən günəş radiasiyası optik qeyri-bircins mühitdə atmosfer qazları və müxtəlif sınma əmsallarına malik aerozol qazlarında səpələnərək dəyişikliyə uğrayır və xüsusi formaya-yəni səpələnən radiasiyaya çevrilir. Üfüqi müstəviyə doğru günəşdən və onun 50 radiusdakı ətrafından gələn radiasiya istisna olmaqla, düşən bütün radiasiyalar səpələnən günəş radiasiyası adlanır.Yerin üfüqi səthinə düşən birbaşa və səpələnəngünəş radisaiyasının cəminə ümumi radiasiya deyilir. Yer səthinə çatan ümumi radiasiyanın böyükbir qismi yerin ust nazik qatı və ya su təbəqəsi vasitəsi ilə udulur və istiliyə çevrilir, az bir qismi isə əks olunur. Günəş radiasiyasınıın səth tərəfindən əks olunması səthin xüsusiyyətlərindən asılıdır.
Əks olunan radiasiyanın (Rk) səthə düşən enerjinin ümumi miqdarına (Q) olan nisbəti səthin albedosu (A) adlanır və albedometr adlanan ölçü cihazı iləölçülür. Bu nisbət vahidin misli və ya faizlə göstərilir.
Piranometr və albedometr işçi səthə düşən və işçi səthdən əks olunan səpələnən və ümumi radiasiyanı müşahidə etmək üçün istifadə olunur.Birbaşa, səpələnmiş və əks olunan radiasiyalardan fərqli olaraq yer səthinin və atmosferin istilik şüalanması, spektrın görunməyən infraqırmızı hissəsinə aiddir. Yer səthinin və atmosferin süalanması uzundalğalı şüalanma adlanır. Yerin şüalanmasının dalğa uzunluğu 5-40 mkm və daha çox qiymət arasında dəyişir. Yer radiasiyasını çox vaxt yer səthinin məxsusi şüalanması (Ey) adlandırırlar. Yer səthinə gələn atmosfer radiasiyasını atmosferin qarşılıqlı şüalanması(Ea) və ya əks şüalanma adlandırırlar. Yer səthinin məxsusi və qarşılıqlı şüalanmaları arasındakı fərq effektiv şüalanma (Eef) adlanır.
Geofizikada günəş, yer və atmosferin şüalandırdığıenerji və onun əmələ gəlməsini öyrənən bölməsinə aktinometriya, günəş radiasiyanın müxtəlif növlərini ölçmək üçün cihazlara isə aktinometrik cihazlar deyilir.

Səyyar albedometr
Poliqon və xüsusi tədqiqatlar vaxtı piranometrinbir neçə dəfə bir yerdən başqa yerə aparılması tez-tez rast gəlinən haldır. Belə hallarda qurğunun üfüqiləşdirilməsinə çox ehtiyac var. Səyyar
albedometr isə qurğunun qəbuledici lövhəsini avtomatik üfüqi vəziyyətə gətirdiyi üçün bu itkiləriminimuma endirir.

Savinov-Yanişevski aktinometri AT-50. (şəkildə göstərilib)

11200634_876941559020658_2555223671583089705_n.png

Aktinometr birbaşa günəş radiasiyasının ölçülməsiüçün nəzərdə tutulub və yoxlayıcı cihaz kimiistifadə oluna bilər. Radiasiyanın qəbuledicisi kimi qalınlığı 20mkm, diametri 11 mm olan nazik gümüş lövhədənistifadə olunur
Şəkil. Savinov-Yanişevski aktinometri: 1-qapaq; 2,3-vintlər; 4-maili ox; 5-ekran; 6-tutacaq; 7-borucuq, 8-ox, 9-enliklər sektoru; 10-dayaq;11-oturacaq; 12-naqillər; 13-dəlik

mənbə:F.F. MƏMMƏDOV AZƏRBAYCANDA GÜNƏŞ ENERJİSİNDƏN İSTİFADƏ VƏ MÜASİR GÜNƏŞ ENERGETİK QURĞULARI

Advertisements

Günəş Enerjisi

Günəş – ətrafında dövr edən böyük planetlər və onların peykləri (asteroidlər, kometlər, meteorlar) kiçik planetlər xırda hissəciklər (meteoritlər, kosmik toz) kimi fəza cismlərindən ibarət olan yeganə planetdir. Günəşin həcmi bütün günəş siseminin99,866 %-ni təşkil edir. Günəş şuaları yerdə həyatın olması (fotonlar fotosintezin ilkin mərhələləri üçün)və iqlim üçün vacibdir. Günəş əsasən hidrogen, helium və az konsentrasiyalı digər elementlərdən (nikel, dəmir, oksigen, kremnium, kükürd, maqnezium,azot, karbon, neon, kalsium, xrom) ibarətdir. Bir milyon hidrogen atomuna 98000 helium, 851 oksigen, 398 karbon, 123 neon, 100 azot, 47 dəmir, 38 maqnezium, 35 kremnium, 16 kükürd, 4 arqon,3 aliminium, 2 nikel atomu və çox az bir miqdarda digər elementlərin atomları düşür.Günəş də digər planetləri kimi enerjini istilik nüvə sintezi nəticəsində hasil edir. Günəşdə enerjinin əsas hissəsi hidrogendən heliumun sintezi nəticəsindəalınır.Yerin Günəşdən olan məsafəsi 149.6 milyonkilometr, təqribən astronomik vahidə, görünən bucaq
diametri isə Ayda olduğu kimi yarım dərəcəyə (31-32 dəqiqə) bərabərdir. Günəşin orbital sürəti 217 km/ san – ə bərabərdir. Beləliklə o, bir işıq ilini 1400 yer ilinə, bir astronomik vahidi isə 8 yer sutkasına keçir.Günəş də şimal və cənub qütbünə malikdir və
Yer kimi öz oxu ətrafında fırlanır. Amma GünəşYer kürəsindən fərqli olaraq öz oxu ətrafında tam dövrü 24 saata yox 22.14 ilə başa vurur. Günəş Yerlə eyni istiqamətdə fırlanır. Günəş oz oxu
ətrafında tam dövrü 22 il 59 gün 3 saata başa vurur (±10 gün). Günəş bərk-maye cismdir. O, bərk nüvə onun ətrafında isti maye mantiya və bərk qabıqdan ibarətdir. Günəşin dərinliklərində yüngül elementlərin termonüvə sintezi reaksiyası nəhəng günəş şüalanmaenerjisini əmələ gətirir. Günəş enerjisi yer səthinin hər kvadrat metr sahəsinə düşən intensivliklə xarakterizə olunur. Atmosferdən kənarda bu intensivlik günəş sabiti kimi qəbul edilir və I 1,35kVt / m2 təşkil edir. Atmosfer təbəqəsinə çatan şüa enerjisinin ümumi gücü 180 mln GVt-dır. Lakin bir il ərzində
atmosferə daxil olan günəş şüası enerjisinin miqdarı 1,57 1018 kVt saat təşkil edir. Bu həcmə daxil olan enerjinin 45%-i görünən işıq (dalğnın uzunluğu 0,4…0,75mkm), 45%-infraqırmızı şüalanma (istilik şüaları), 10%-i isə ultrabənövşəyi şüalardır.
Günəşdən gələn şüalanma enerjisinin 28%-i buludlar vasitəsilə kosmosda əks etdirilir. Yerdən ayrılan istilik (infraqırmızı) şüaları
günəşdən gələn şüalara nəzərən 114% təşkil edir ki, bunlardan da, 42%-i atmosfer tərəfindən udulur, qalanları isə kosmosa qayıdır. Daxil olan enerji planetin səthi üzrə okean axınları və küləklər vasitəsilə müxtəlif istiqamətlərə paylanır. Günəş enerjisinin miqdarı litosfer, hidrosfer təbəqələrindən, bulud örtüyündən keçəndən sonra,havanın çirklənməsindən, dəniz səviyyəsindən, relyefin hündürlüyündən, günün və ilin vaxtlarından asılı olur. Gün ərzində orta en dairələrində günəş
şüalanması enerjisinin intensivliyi yayda 800 Vt/m²,qışda isə 200… 350 Vt/m²-ə çatır. Yer kürəsində baş verən bütün təbii proseslərin əsas enerji mənbəyi günəş radiasiyasıdır. Şüa enerjisi elektromaqnit dalğalarından ibarətdir. Şüa dalğalarının uzun dalğalar uzrə paylanması spektr adlanır. Optik şüalanmanın dalğala rının uzunluğu yüz mikrometrdən minlərlə mikrometrə qədər ola bilər (1mkm =10-6 m). Spektrın dalğa uzunluğu 0.40 mkm-ə qərər olan hissəsinə ultrabənövşəyi dalğalar adlanır. Şüa
enerjisinin spektrinin 0.40 mkm-dən 0.76 mkm-ə qədər olan hissəsi spektrdən görünən hissəsini təşkil edir. Dalğa uzunluğu 0.40-0.46 mkm olan şüalar bənövşəyi, 0.46-0.49 mkm göy, 0.49-0.50 mkm mavi və s. rənglərə uyğundur. Dalğa uzunluğu 0.76
mkm-dən uzun olan şüalar infraqırmızı şüalar adlanır.İnfraqırmızı şüalar da ultrabənövşəyi şüalar kimi gözlə görünmürlər. Atmosferin yuxarı sərhədlərində günəş enerjisinin spektrının dalğa uzunluğu 0.20-0.50 mkm arasında dəyişir. Radiasiyanın
təqribən 47%-i spektrın görünən işıq şüasının, 44%-i infraqırmızı, 9%-i isə ultrabənövşəyi şüalarınpayına düşür. Günəş radiasiyası atmosferi keçərkən həm intesivliyi, həm də spektral tərkibinə görə
dəyişir. Yer səthinə çatan günəş radiasiyasının böyük bir hissəsi istilik enerjisinə çevrilir. Günəşdən Yerə göndərilən enerji miqdarı çox böyükdür. Elektromaqnit şüalarının buraxılması və yayılması
şüalanma adlanır. Elektromaqnit dalğaları vasitəsi ilə yayılan enerjiyə şüalanma enerjisi deyilir. Meteorologiyada günəş radiasiyası dedikdə atmosfer və buldlar tərəfindən səpələnmiş və yer səthi vasitəsi ilə əks olunma daxil olmaqla günəşdən gələn şüalar ilə yaradılan energetik işıqlanma başa düşülür. Yer kurəsində bir çox həyati əhəmiyətli problemlərin həlli günəş radiasiyasının qiymətinin dəqiq bilinməsi ilə bağlıdır. Amosferdən kənarda günəşlə yer arasında günəş şüalarına perpendikulyar yerləşdirilmiş sahədə günəş şüalanması nəticəsində yaranan energetik işıqlanmaya günəş sabiti S0deyilir. 1981-ci ilə qədər elmi ədəbiyyatda əsasən sistemdən kənar vahidlərdən isitfadə olnurdu. Ona görə də energetik işıqlanma vahidi 1 sm2 sahənin 1
dəqiqə ərzində aldığı enerji olan kalori ilə ifadə olunurdu. Günəş sabitinin qiyməti 1.95+0.04 kal/dəq m2 hesab olunur. Y.A Skalyarovun başçılığı ilə Saratov dövlət universitetinin meteorologiya və klimatologiya fakültəsinin astronomik və geofiziki
tədqiqatlar kafedrasının laboratoriyasında aparılan müasir ölçmə işlərinə əsasən günəş sabiti S0=1367Vt/m2 təşkil edir.

mənbə:F.F. MƏMMƏDOV AZƏRBAYCANDA GÜNƏŞ ENERJİSİNDƏN İSTİFADƏ VƏ MÜASİR GÜNƏŞ ENERGETİK QURĞULARI

Günəş Nohuru

Günəş nohurunda günəş enerjisinin böyük həcmli maye vasitəsilə udulması və toplanması eyni vaxtda baş verir. Bəzi təbii duzlu göllərin dibindəki suyun temperaturu 700S-yə qədər çatır. Bu oradakı duzun yüksək konsentrasiyalı olmağı ilə əlaqədardır.
Adi su hövzələrində udulan günəş şüası yalnız səthi qızdırır və bu da gecə saatlarında hava ilə istilik mübadilə prosesi zamanı sürətli istilik itkisinə səbəb olur. Günəş şüası bütöv su kütləsindən keçərək onun dibində toplanır və nəticə etibarı ilə burada 90-100S-yə qədər temperatur alınır və bu zaman suyun səthinin temperaturu 20-25 S olaraq qalır. Suyun yüksək istilik tutumu hesabına yay fəslində günəş nohurunda böyük miqdarda istilik toplanır ki, bu da qış aylarında tədricən soyuyur. Ümumiyyətlə günəş nohuru fəsillər üzrə xidmət edir və burada istilik istifadəçiyə nohurun aşağı hissəsindən verilir. Günəş nohurunun prinsipial sxemi şəkildə verilmişdir
Burada 1-şirin su, 2-orta su təbəqəsi, 3-isti məhlul təbəqəsi, 4-istilikdəyişdirici
Günəş nohurunda suyun dərinliyi boyu yuxarıdan aşağıya doğru duzun konsentrasiya qradiyenti yaranır və burada üç hissəyə bölünən ümumi mayenin həcmində duzun konsentrasiyası suyun səthindən dibə doğru artmaqda davam edir. Yuxarı nazik şirin su təbəqəsi (10-20 mm) demək olar ki, böyük qalınlığa malik və suyun dərinliyi boyu tərkibindəki duzun konsentrasiyasının atrdığı və aşağı səviyyədə maksimal həddə çatan, qeyri-konvektiv maye təbəqəsi ilə bir sərhəddə malikdir. Bu təbəqənin qalınlığı ümumi dərinliyin 2/3-nə bərabərdir. Aşağı konvektiv təbəqədə duzun konsentrasiyası maksimum qiymət alır və mayenin tam həcmi boyu bərabər şəkildə paylanır. Beləliklə, duzun konsentrasiyasından asılı olaraq nohurun dibində suyun sıxlığı çox, səthdə isə əksinə daha azdır. Günəş nohuru aşağı qiymətə malik olmaqla, eyni zamanda həm kollektor, həm də istilik akkumulyatoru rolunu oynayır. Günəş nohurundan istiliyin
ötürülməsi 2 üsulla ola bilər. Birincisi nohurun aşağı hissəsində yerləşdirilən ilanvar boru vasitəsilə, ikincisi isə həmin aşağı təbəqədə olan isti suyun istilikdəyəşdiriciyə ötürülməsi yolu ilə. Birinci üsul nohurdakı mayenin temperaturunun paylanmasına
çox az mənfi təsir göstərir, lakin ikinci üsul isə istilik-energetik və iqtisadi cəhətdən çox əlverişlidir. Günəş nohuru yaşayış evlərinin, ictimai binaların isitmə və isti su təchizatı sistemlərində, müxtəlif
proseslər üçün texnoloji istiliyin alınması, havanın kondisionerləşdirilməsi və elektrik enerjisininistehsalı sahəsində geniş şəkildə istifadə oluna bilər.
1)Günəş nohurunun sxemi (a) və nohurunhündürlüyü boyu mayenin temperaturunundəyişməsi (b) qrafiki.
2)Günəş nohurunun ümumi görünüşü.

11012168_877455485635932_8998977796772422225_n.png

11707636_877456745635806_1395607233382951606_n.png
mənbə: F.F. MƏMMƏDOV “AZƏRBAYCANDA GÜNƏŞ ENERJİSİNDƏN İSTİFADƏ VƏ MÜASİR GÜNƏŞ ENERGETİK QURĞULARI”

İstiliyin okean və atmosfer arasında daşınması

Əgər Yer səthi üzərində hər hansı bir məntəqədə gələn və gedən radiasiya balanslarına baxsaq, onlarda fərü olduğunu görərik. Bu, onu göstərir ki, radiasiyadan başqa da proseslər mövcuddur ki, bu da istiliyin aparılmasıdır. Bu hal okean və atmosfer üçün xüsusən xarakterikdir.

Atmosferdən keçib gələn radiasiyanın əksər hissəsi planetin səthi tərəfindən udulur. Yer səthi özünün uzundalğalı şüaları ilə atmosferi qızdırır. Nəticədəsə, okean-atmosfer, yaxud da Yer-atmosfer sərhədində istiliyin ötürülməsi olur ki, bu da atmosferdə konveksiyanın inkişafına səbəb olur. Istiliyin ötürülməsi öz-özlüyündə çox ləng gedir. Lakin bu, zəruridir. Sonra isə istilik havanın şaquli hərəkətində ötürülür ki, bunun da nəticəsində termik konveksiya, yaxud da turbulent konveksiya (hamar olmayan sətjlərdə hava axınının üfiqi hərəkəti) baş verə bilər. Bunun nəticəsində 2 mühitin sərhədində temperatur qradienti yaranır və buna görə də istiliyin ötürülməsi kifayət qədər tez baş verir.

Bundan başqa bir mühüm prose də vardır ki, bu da Günəş istiliyinin atmosferə verilməsidir. Bu, su səthindən buxarlanma və atmosferdə rütubətin kondensasiyasıdır. Okean səthindən buxarlanan 1 qr suya 2.47*10³ C istilik tələb olunur. Bu zaman su buxarı özündə gizli istilik saxlayır ki, atmosferdə kondesasiya zamanı istilikdən azad olur.

Okeanın istilik balansının öyrənilməsinə cəhd edilmişdir. Aydındır ki, yerindən və ilin mövsümündən asılı olaraq, bu qiymətlər dəyişə bilər. lakin əminliklə demək olar ki, daha çox istilik suyun buxarlanması zamanı aparılır, nəinki, konduktiv istilik ötürülməsində və atmosferdəki konvektiv proseslərdə. Bu deyilənlər o zaman doğru olur ki, əgər suyun orta temperaturu havanın orta temperaturundan çoxdursa və əsas amil də, əgər su səthindəki temperatur halında okean səthindəki su buxarının elastikliyi havadakı doymuş buxarın elastikliyindən azdırsa, bu halda suyun buxarlanması baş verir. Lakin bu ümumi qaydada bəzi məhduduiyyətləri qeyd etməliyik. Havanın temperature suyun səthindəki temperaturdan yüksək olduqda, atmosferdən okeana istilik verilir və okean səthində və onun üzərində su buxarının kondensasiyası baş verir və nəticədə duman əmələ gəlir. Bunun nəticəsi olaraq, su səthi nisbətən isti olur və buna müvafiq olaraq sıxlıq azalır. Bunun üzərindəki havasa soyuyur və nisbətən sıx olur. Nəticədə hər 2 mühitdə termik konveksiya artır, güclü küləklər olmadıqda istiliyin ötürülməsi nisbətən ləng gedir.

Istiliyin üfiqi ötürülməsi- adveksiya –şüalanma nəticəsində böyük enliklərdə istiliyin itirilməsinin, aşağı enliklərdəsə istiliyin alınmasının konpensasiyası üçün zəruridir. Illik radiasiya balansının defisiti və artığı təxminən 37° şm. və c. enliklərdə baş verir. əgər istiliyin adveksiyası olmasaydı ekvatorial zolaqda temperatur 10° C artardı və bu zaman qütb enliklərində temperatur 20° C -ə qədər azalardı. Bu isə Yer səthində buz və qar örtüyünün əhəmiyyətli dərəcədə artımına gətirib çıxarardı ki, bunun da nəticəsində orta və yüksək enliklədə albedo yüksələrdi. Qiymətləndirməyə görə, istiliyin 80%-i natmosferlə ötürülür və Yerin qütblərinə tərəf istiqamətlənir. Son araşdırmalar göstərilir ki, ekvatorla 70° şm.enliyi aralığında enerjinin ötürülməsində okeanın payı 40%-ə, 20° şm.enliyi aralığındasa 74%-ə qədərdir. Külək və okean axınları təkcə aşağı və yuxarı enliklər arasında istilik balansını tarazlaşdırmır. Onların özü də Yer səthində istiliyin qeyri-bərabər paylanmasından asılıdırlar. Bu qeyri-bərabərlik enerji mənbəyinə xidmət edir, onların hərəkətini dəstəkləyir.

 

Temperaturun üfüqi paylanması

 

Açıq okeanın səthində temperatur suyun donma (-1.9° C 35‰ –də) dərəcəsindən təxminən 30° -ə qədər dəyişir. Suyun mövsümi temperatur dəyişməsi özünün ən böyük qiymətini orta enliklərdə alır. Şimal yarımkürəsində cənub yarımkürəsinə nisbətən çox olur ki, buna səbəb şimal yarımkürəsinin orta enliyində qurunun çox olmasıdır. Ən yüksək temperatur dəyişməsi Sakit okeanın 10° -40° şm.enlikləri arasındadır. Maksimal temperatur zonası, yaxud da termik ekvator təxminən 5° şm.enliyində yerləşir. Buna səbəb isə quru və dənizlərin yerləşməsi, okean sirkulyasiyası və Antarktida buzlarının albedosunun yüksək olmasıdır. Istiliyi Yerin qütblərinə tərəf aparan okean axınları (məs: Holfstrim, Atlantik okeanının şm.qərb hissəsinə) burada müsbət temperatur anomaliyaları yaradır.

Yer səthi üzərində hava temperaturunun paylanması aşağıdakı əsas 4 amildən asılıdır:

  1. enliklərdən
  2. quru səthin hündürlüyündən
  3. səthin tipindən, xüsusən də, quru və dəniin yerləşməsindən
  4. külək və axınla istiliyin advektiv gətirilməsi.

Enlik artıqca temperatur aşağı düşür ki, buna da səbəb Yer səthinə düşən radiasiya bucağının artmasıdır. Bu zaman radiasiya dha sıx atmosfer qatından keçməklə daha geniş əraziyə səpələnir. Bu zaman daxil olan enerjinin əksər hissəsi bu səthlərdən əks olunur.

Okean atmosfer arasında istilik tranformasiyası

Əgər Yer istilik itkisi olmadan Günəs radiasiyasını udsaydı, onda onun

temperaturu fasiləsi olaraq artardı. Amma bu bas vermir. Ona görə ki, Yer fəzaya elektromaqnit süaları verir. Əgər Yerin orta illik temperatur dəyismələrini nəzərə almasaq, onda Yerin qəbul etdiyi Günəs radiasiyası ilə Yerdən gedən radiasiya arasında balansı ala bilərik.

Yerin temperaturunu daxil olan radiasiya və onun energetik spektri tənzimləyir. Stefan- Boltsman qanununa əsasən, Yerdə temperatur tarazlıgının alınması üçün mütləq qara cismin orta temperaturu 250 K( -23° C) təskil edir. Bu, Yerin planetar temperaturu adlandırılır. Bu, Yerin səthindəki temperaturdan kifayət qədər asagıdır. Ona görə ki, Yer səthindən süalanan enerjinin müəyyən hissəsi atmosfer tərəfindən udulur və yaxud da əks olunur. Bir çox atmosfer qazları uzundalgalı radiasiyaları udma qabiliyyətinə malikdirlər. Bu, su buxarı, karbon 4-oksid və ozondur. Bunlar uzunluqları 8 mk-dan kiçik və 12 mk-dan böyük bütün radiasiyaları demək olar ki, udur. Amma bu qiymətlər arasında “radiasiya pəncərəsi” qalır ki, hansı ki, səma aydın olduqda radiasiya kosmik fəzaya süalanır. Buludlar uzundalgalı radiasiyanı həm udur, həm də əks etdirə bilirlər. Atmosferi yaradan qazlar da Yerin radiasiyasını udur və eyni zamanda müxtəlif istiqamətlərə səpələyir. Amma enerjinin müəyyən hissəsi Yerə qayıdır. Beləliklə, onlar Yer ətrafında izolyasiya qatı kimi fəaliyyət göstərirlər. Yerin temperaturuna bu cür təsir – parnik effekti adını dasıyır. Güman edilir ki, son 70 ildə atmosferdə karbon 4 –

oksidin miqdarı 10 % artıb. Buna isə əsas səbəb kimi yanacaqların çox yanması

göstərilir. Və atmosferin temperaturunun dəyisməsi bununla baglı ola bilər.

Gələn və gedən radiasiya arasındakı balans Yerin temperatur dəyisməsinə

təsir edir. Əgər gələn radiasiya artarsa, onda Yerin temperatutu yüksəlir. Bu da öz növbəsində gedən radiasiyanın çoxalmasına səbəb olur. Bu balansın nəticəsindəsə yüksək tempertur formalasır. Lakin radiasiya balansının dəyisməsini bilmək üçün bütün Yer kürəsi üçün orta illik radiasiya və temperatur qiymətlərinə baxmaq zəruridir.

Əgər Yer səthi üzərində hər hansı bir məntəqədə gələn və gedən radiasiya balanslarına baxsaq, onlarda fərü oldugunu görərik. Bu, onu göstərir ki, radiasiyadan basqa da proseslər mövcuddur ki, bu da istiliyin aparılmasıdır. Bu hal okean və atmosfer üçün xüsusən xarakterikdir.

Atmosferdən keçib gələn radiasiyanın əksər hissəsi planetin səthi tərəfindən udulur. Yer səthi özünün uzundalgalı süaları ilə atmosferi qızdırır. Nəticədəsə, okean-atmosfer, yaxud da Yer-atmosfer sərhədində istiliyin ötürülməsi olur ki, bu da atmosferdə konveksiyanın inkisafına səbəb olur. Istiliyin ötürülməsi öz-özlüyündə çox ləng gedir. Lakin bu, zəruridir. Sonra isə istilik havanın saquli hərəkətində ötürülür ki, bunun da nəticəsində termik konveksiya, yaxud da turbulent konveksiya (hamar olmayan sətjlərdə hava axınının üfiqi hərəkəti) bas verə bilər. Bunun nəticəsində 2 mühitin sərhədində temperatur qradienti yaranır və buna görə də istiliyin ötürülməsi kifayət qədər tez bas verir. Bundan basqa bir mühüm prose də vardır ki, bu da Günəs istiliyinin atmosferə verilməsidir. Bu, su səthindən buxarlanma və atmosferdə rütubətin kondensasiyasıdır. Okean səthindən buxarlanan 1 qr suya 2.47*10³ C istilik tələb olunur. Bu zaman su buxarı özündə gizli istilik saxlayır ki, atmosferdə kondesasiya zamanı istilikdən azad olur.

Okeanın istilik balansının öyrənilməsinə cəhd edilmisdir. Aydındır ki,

yerindən və ilin mövsümündən asılı olaraq, bu qiymətlər dəyisə bilər. lakin əminliklə demək olar ki, daha çox istilik suyun buxarlanması zamanı aparılır, nəinki, konduktiv istilik ötürülməsində və atmosferdəki konvektiv proseslərdə. Bu deyilənlər o zaman dogru olur ki, əgər suyun orta temperaturu havanın orta temperaturundan çoxdursa və əsas amil də, əgər su səthindəki temperatur halında okean səthindəki su buxarının elastikliyi havadakı doymus buxarın elastikliyindən azdırsa, bu halda suyun buxarlanması bas verir. Lakin bu ümumi qaydada bəzi məhduduiyyətləri qeyd etməliyik. Havanın temperature suyun səthindəki temperaturdan yüksək olduqda, atmosferdən okeana istilik verilir və okean səthində və onun üzərində su buxarının kondensasiyası bas verir və nəticədə duman əmələ gəlir. Bunun nəticəsi olaraq, su səthi nisbətən isti olur və buna müvafiq olaraq sıxlıq azalır. Bunun üzərindəki havasa soyuyur və nisbətən sıx olur. Nəticədə hər 2 mühitdə termik konveksiya artır, güclü küləklər olmadıqda istiliyin ötürülməsi nisbətən ləng gedir.

Istiliyin üfiqi ötürülməsi- adveksiya –süalanma nəticəsində böyük enliklərdə istiliyin itirilməsinin, asagı enliklərdəsə istiliyin alınmasının konpensasiyası üçün zəruridir. Illik radiasiya balansının defisiti və artıgı təxminən 37° sm. və c. enliklərdə bas verir. Əgər istiliyin adveksiyası olmasaydı ekvatorial zolaqda temperatur 10° C artardı və bu zaman qütb enliklərində temperatur 20° C-ə qədər azalardı. Bu isə Yer səthində buz və qar örtüyünün əhəmiyyətli dərəcədə artımına gətirib çıxarardı ki, bunun da nəticəsində orta və yüksək enliklədə albedo yüksələrdi. Qiymətləndirməyə görə, istiliyin 80%-i natmosferlə ötürülür və Yerin qütblərinə tərəf istiqamətlənir. Son arasdırmalar göstərilir ki, ekvatorla 70° sm.enliyi aralıgında enerjinin ötürülməsində okeanın payı 40%-ə, 20° sm.enliyi aralığındasa 74%-ə qədərdir. Külək və okean axınları təkcə asagı və yuxarı enliklərarasında istilik balansını tarazlasdırmır. Onların özü də Yer səthində istiliyin qeyri-bərabər paylanmasından asılıdırlar. Bu qeyri-bərabərlik enerji mənbəyinə xidmət edir, onların hərəkətini dəstəkləyir.

Enerji balansı tənliyi

Əgər Yer istilik itkisi olmadan Günəs radiasiyasını udsaydı, onda onun temperaturu fasiləsi olaraq artardı. Amma bu bas vermir. Ona görə ki, Yer fəzaya elektromaqnit süaları verir. Əgər Yerin orta illik temperatur dəyismələrini nəzərə almasaq, onda Yerin qəbul etdiyi Günəs radiasiyası ilə Yerdən gedən radiasiya arasında balansı ala bilərik.

Yerin temperaturunu daxil olan radiasiya və onun energetik spektri tənzimləyir. Stefan- Boltsman qanununa əsasən, Yerdə temperatur tarazlıgının alınması üçün mütləq qara cismin orta temperaturu 250 K( -23° C) təskil edir. Bu, Yerin planetar temperaturu adlandırılır. Bu, Yerin səthindəki temperaturdan kifayət qədər asagıdır. Ona görə ki, Yer səthindən süalanan enerjinin müəyyən hissəsi atmosfer tərəfindən udulur və yaxud da əks olunur. Bir çox atmosfer qazları uzundalgalı radiasiyaları udma qabiliyyətinə malikdirlər. Bu, su buxarı, karbon 4-oksid və ozondur. Bunlar uzunluqları 8 mk-dan kiçik və 12 mk-dan böyük bütün radiasiyaları demək olar ki, udur. Amma bu qiymətlər arasında “radiasiya pəncərəsi” qalır ki, hansı ki, səma aydın olduqda radiasiya kosmik fəzaya süalanır. Buludlar uzundalgalı radiasiyanı həm udur, həm də əks etdirə bilirlər. Atmosferi yaradan qazlar da Yerin radiasiyasını udur və eyni zamanda müxtəlif istiqamətlərə səpələyir. Amma enerjinin müəyyən hissəsi Yerə qayıdır. Beləliklə, onlar Yer ətrafında izolyasiya qatı kimi fəaliyyət göstərirlər. Yerin temperaturuna bu cür təsir – parnik effekti adını dasıyır. Güman edilir ki, son 70 ildə atmosferdə karbon 4 –

oksidin miqdarı 10 % artıb. Buna isə əsas səbəb kimi yanacaqların çox yanması

göstərilir. Və atmosferin temperaturunun dəyisməsi bununla baglı ola bilər.

Gələn və gedən radiasiya arasındakı balans Yerin temperatur dəyisməsinə

təsir edir. Əgər gələn radiasiya artarsa, onda Yerin temperatutu yüksəlir. Bu da öz növbəsində gedən radiasiyanın çoxalmasına səbəb olur. Bu balansın nəticəsindəsə yüksək tempertur formalasır. Lakin radiasiya balansının dəyisməsini bilmək üçün bütün Yer kürəsi üçün orta illik radiasiya və temperatur qiymətlərinə baxmaq zəruridir.

Əgər Yer səthi üzərində hər hansı bir məntəqədə gələn və gedən radiasiya balanslarına baxsaq, onlarda fərü oldugunu görərik. Bu, onu göstərir ki, radiasiyadan basqa da proseslər mövcuddur ki, bu da istiliyin aparılmasıdır. Bu hal okean və atmosfer üçün xüsusən xarakterikdir.

Atmosferdən keçib gələn radiasiyanın əksər hissəsi planetin səthi tərəfindən udulur. Yer səthi özünün uzundalgalı süaları ilə atmosferi qızdırır. Nəticədəsə, okean-atmosfer, yaxud da Yer-atmosfer sərhədində istiliyin ötürülməsi olur ki, bu da atmosferdə konveksiyanın inkisafına səbəb olur. Istiliyin ötürülməsi öz-özlüyündə çox ləng gedir. Lakin bu, zəruridir. Sonra isə istilik havanın saquli hərəkətində ötürülür ki, bunun da nəticəsində termik konveksiya, yaxud da turbulent konveksiya (hamar olmayan sətjlərdə hava axınının üfiqi hərəkəti) bas verə bilər. Bunun nəticəsində 2 mühitin sərhədində temperatur qradienti yaranır və buna görə də istiliyin ötürülməsi kifayət qədər tez bas verir. Bundan basqa bir mühüm prose də vardır ki, bu da Günəs istiliyinin atmosferə verilməsidir. Bu, su səthindən buxarlanma və atmosferdə rütubətin kondensasiyasıdır. Okean səthindən buxarlanan 1 qr suya 2.47*10³ C istilik tələb olunur. Bu zaman su buxarı özündə gizli istilik saxlayır ki, atmosferdə kondesasiya zamanı istilikdən azad olur.

Tutaq ki, bu enerji istilik vahidi ilə verilir. Bundan başqa aparata daxildən də enerji verilə bilər. Qn, məsələn elektriklə qızdırma.

Prosesin gedişində istiliyin bir qismi Qit ətraf mühitdə itkiyə gedir. Enerjinin saxlanma qanununa əsasən:

Qa + Qb + Qc + Qdax + Qn = Qd + Qe + Qit

tənliyi enerji balansı tənliyi adlanır.

Burada,

Qa, Qb, Qc – komponentləri ilə daxil olan istilik;

Qd, Qe – komponentləri ilə çıxan istilik ;

Qit – ətraf mühitdə itən istilik;

Qn – kənardan daxil olan istilik;

Qdax – aparatın daxilində prosesin gedişi zamanı yaranan istilik.

Okeanın istilik balansının öyrənilməsinə cəhd edilmisdir. Aydındır ki, yerindən və ilin mövsümündən asılı olaraq, bu qiymətlər dəyisə bilər. lakin əminliklə demək olar ki, daha çox istilik suyun buxarlanması zamanı aparılır, nəinki, konduktiv istilik ötürülməsində və atmosferdəki konvektiv proseslərdə. Bu deyilənlər o zaman dogru olur ki, əgər suyun orta temperaturu havanın orta temperaturundan çoxdursa və əsas amil də, əgər su səthindəki temperatur halında okean səthindəki su buxarının elastikliyi havadakı doymus buxarın elastikliyindən azdırsa, bu halda suyun buxarlanması bas verir. Lakin bu ümumi qaydada bəzi məhduduiyyətləri qeyd etməliyik. Havanın temperature suyun səthindəki temperaturdan yüksək olduqda, atmosferdən okeana istilik verilir və okean səthində və onun üzərində su buxarının kondensasiyası bas verir və nəticədə duman əmələ gəlir. Bunun nəticəsi olaraq, su səthi nisbətən isti olur və buna müvafiq olaraq sıxlıq azalır. Bunun üzərindəki havasa soyuyur və nisbətən sıx olur. Nəticədə hər 2 mühitdə termik konveksiya artır, güclü küləklər olmadıqda istiliyin ötürülməsi nisbətən ləng gedir.

İstiliyin üfiqi ötürülməsi- adveksiya –süalanma nəticəsində böyük enliklərdə istiliyin itirilməsinin, asagı enliklərdəsə istiliyin alınmasının konpensasiyası üçün zəruridir. Illik radiasiya balansının defisiti və artıgı təxminən 37° sm. və c. enliklərdə bas verir. Əgər istiliyin adveksiyası olmasaydı ekvatorial zolaqda temperatur 10° C artardı və bu zaman qütb enliklərində temperatur 20° C-ə qədər azalardı. Bu isə Yer səthində buz və qar örtüyünün əhəmiyyətli dərəcədə artımına gətirib çıxarardı ki, bunun da nəticəsində orta və yüksək enliklədə albedo yüksələrdi. Qiymətləndirməyə görə, istiliyin 80%-i natmosferlə ötürülür və Yerin qütblərinə tərəf istiqamətlənir. Son arasdırmalar göstərilir ki, ekvatorla 70° sm.enliyi aralıgında enerjinin ötürülməsində okeanın payı 40%-ə, 20° sm.enliyi aralığındasa 74%-ə qədərdir. Külək və okean axınları təkcə asagı və yuxarı enliklərarasında istilik balansını tarazlasdırmır. Onların özü də Yer səthində istiliyin qeyri-bərabər paylanmasından asılıdırlar. Bu qeyri-bərabərlik enerji mənbəyinə xidmət edir, onların hərəkətini dəstəkləyir.