Atmosferin və okeanın uzundalğalı şüalanması

Günəş yeganə istilik mənbəyidir ki, oradan okeandan və atmosferə istilik daxil olur. Yer səthinə çatan istiliyin paylanmasına baxmamışdan əvvəl təbiətdəki  Günəş radiasiyasına baxaq.

Bu məqsəd üçün Günəşin səthində 6000 K temperatur olan mütləq qara cisim kimi baxmaq olar. O, özündən fəzada sürəti 3*10^8 m/san-ə bərabər olan elektromaqnit şüaları buraxır. Qara cismin vahid sahəsində şüalanan enerjinin (E) miqdarını Stefan –Boltsman qanunu ilə yaza bilərik.

E=σTˆ4

Burada σ- Stefan –Boltsman sabitidir.

T- səthin mütləq temperaturudur

Bu enerji dalğa uzunluqlarına görə daha geniş diapazonda paylanırlar. Enerji spektrini dalğa uzunluğuna görə 3 hissəyə ayırmaq olar:

>0.7 mk- infraqırmızı şüalar, hansı ki, bütün Günəş enerjisinin 48%- i təşkil edir.

0.4-0.7 mk- spektrin görünən hissəsi, 43% təşkil edir.

<0.4 mk- ultrabənövşəyi şüalar və Rentgen şüaları, 9% təşkiledir.

Təqribən Günəş radiasiyasının 99%- i 0.15mk- dan 0.9 mk-a qədər olan şüalar təşkil edir. Günəş işığıın maksimum intensivliyi uzunluğu 0.5 mk olan dalğa uzunluqlarınındır (yaşıl, mavi rəng).

Yer Günəş ətrafında elliptik formada hərəkət edir və ondan orta hesabla 150 mln. Km məsafədə yerləşir. Bu məsafə illərdən asılı olaraq 5 mln. Km-ə qədər dəyişir. Yer Günəşdən orta məsafədə yerləşdikdə, atmosfer açıq oloduqda, Günəş şüaları perpendikulyar düşdükdə onda Yerr 1.36 kvt/ m²  – ə qədər enerji miqdarı almalıdır. Bu enerji Günəş sabiti adlandırılır. Bunun sabit olması hələki məlum deyildir. Lakin son ölçmələr bu enerjinin ±5% dəyişdiyini təsdiq edir. Günəş sabitinin Günəş aktivliyindən asılı olub- olmaması da son tədqiqatlarla araşdırılır.

Günəş radiasiyası atmosferdən keçərkən onun müəyyən bir hissəsi buludlar tərəfindən udulur, bir hissəsi isə əks olunur.

Atmosferin yuxarı qatında qısadalğalı şüalar udulur ki, bunun da nəticəsində fotokimyəvi reaksiya baş verir. Bu qazlar ultrabənövşəyi və rentgen şüalarını udmaqla özlərinin moloekul və atomlarında elektronlarını itirməklə müsbət yüklənmiş ionlara çevrilirlər. Atmosferin ən çox ion və elektron konsentrasiyasına malik oblastı( 60-300 km Yer səthindən yuxarı) – ionosfer adlanır. Elə buna görə də ionosfer daha yüksək radioötürücülük qabiliyyətinə malikdir. Ondan radiodalğalar əks olunaraq Yer səthinə qayıdır. Digər tərəfdən ultrabənövşəyi radiasiyanın təsirindən molekullar ayrı-ayrı atomlara parçalana bilərlər. Bu qayda ilə, oksigen atomlara parçalanaraq oksigen molekulu ilə yenidən birləşir və ozon molekulu yaradırlar. Öz növbəsində də ozon ultrbənövşəyi şüaları udması nəticəsində parçalanır, yaxud da onun molekulu oksigenin digər atomu ilə birləşərək iki oksigen molekulu yaradırlar. Lakin onu da qeyd edək ki, ozon əsasən 40 km yüksəkliyə qədər paylanmışdır. ən çoxu isə 25-30 km aralığında cəmlənib ki, burada o belə tez parçalanmaya məruz qalmır. Bu qatda ozon həyat üçün təhlükəli olan ultrabənövşəyi şüaları tamamilə udur. Eyni zamanda uzundalğalı şüaların da əksər hissəsini udur. Ozonun özü zəhərlidir. Atmosferin 10 km aşağı hissəsində demək olar ki, yoxdur. Daxil olaqn enerjinin 3 %- i atmosferin 10 km- dən yuxarı hissəsində qazlar tərəfindən, xüsusilə ozon tərəfindən udulur.

Atmosferin aşağı qatında Günəş radiasiyasını kifayət qədər uda bilən qaz formalı tərkib yalnız su buxarıdır. Adətən bu, 10 %- ə qədər Günəş şüasını absorbasiya edir. Bundan başqa Günəş radiasiyasının bir hissəsi də buludlar və atmosferdə olan toz hissəcikləri tərəfindən udulur.

Elektromaqnit şüaları atmosferdəki zərrəciklərlə qarşılaşaraq parlıtı əmələ gətirir (əgər şüa zərrəcik tərəfindən udulmursa). Bu zaman 2 hala baxılkması zəruridir. əgər zərrciyin radiusu dalğa uzunluğunun 1/10- dən kiçikdirsə, onda nisbətən kiçik uun dalğalara nəzərən udulmanın intensivliyi yüksək olur. Mavi işığı görünən hissəsinin spektri hvanın molekulu tərəfindən parçalanır və səmaya özünəxarakterik olan rəng verir. Günəş çıxmazdan və batmazdan əvvəl onun əhatəsində qırmızı və sarı işıq əməmlə gəlir. Mavi şüalar uduldudan sonra onun spektrində nisbətən uzundalğalı şüalar qalır. Nəticədə isə radiasiyanın müəyyən hissəsi atmosferdə udulur və qalan hissəsi isə Yer səthinə gəlib çatır. Nəhyət, Günəş radiasiyasının 7 %- i kosmik fəzada itirilir.

Bulud örtüyünün səthinə düşən Günəş radiasiyası əks olunur. Buludların əksetdirmə xüsusiyyəti albedo adlanır və bu, buludların tipindən və gücündən asılıdır. Güclü topa buludların albedosu 80%, buludların orta albedosu 55%- ə yaxındır. əgər səma açıqdırsa, onda radiasiyanın 80%- i Yer səthinə gəlib çatır. Sıx buludluqdasa bu 20% olur. əgər buludluq təbəqəsini nəzərə almadsaq, onda radiasiya atmosferdəki su buxarından və tozdan və eyni zamanda Günəş şüasının atmosferdə keçdiyi məsafədən asılı olur.

 

Günəş radiasiyası haqqında

Günəş radiasiyası əsas iqlim yaradıcı amillərdən biridir. Məlumdur ki, o canlı və cansız təbiətdə baş verən bütün inkişaf proseslərinin yeganə enerji mənbəyini təşkil edir. Yer səthinə günəşdən daima radiasiya şəklində günəş enerjisi düşür. Günəş tərəfindən saçılan və atmosferə daxil olan şüa enerjisinin bir hissəsi atmosfer daxilində dağılır, digər hissəsi isə yer üzərinə çatır. Günəş şüaları səma boşluğu və atmosferdən keçib yer səthinə gəlincə bir sıra tə­biət hadisələrinin yaranmasına səbəb olur. Səth örtüyünə düşən günəş radiasiyasının bir qismi isə onun qızmasına və bu­xarlanmaya sərf olunur.

Atmosferdə səpələnən şüalara – səpələnən radiasiya deyilir. Hər iki şüa enerjisi, işıq və istilik şüalarından ibarətdir. Günəş şüalarının təsiri altında bitkilərdə xlorofil əmələ gəlir, günəş şüaları bitki orqanizmində qidalanmaq prosesini və yarpaqların sət­hində baş verən buxarlanma hadisəsini sürətləndirir. Günəş şüalarının təsiri altında bit­ki­lərin hüceyrələri bir-birindən ayrılır, bitkinin yarpaqları sürətlə böyüyür.

Günəş şüalarının təsiri kənd təsərrüfatı bitkilərinin məhsuldarlığında böyük rol oynayır. Məsələn, üzüm, şəkər çuğunduru və bir sıra meyvə-tərəvəz bitklilərində şəkərin miqdarı bilavasitə günəş radiasiyasından asılıdır. Vegetasiya dövrü müddətində günəşli günlərin miqdarı nə qədər çox olarsa, həmin bitkilərin tərkibində şəkərin miqdarı da bir o qədər çox olar.

Günəşin hündürlüyü aşağıdakılardan asılı olaraq dəyişir:
a) coğrafi en dairə­sin­dən,
b) aylardan və mövsümdən,
c) günün vaxtından asılı olaraq.

Yer səthinə çatan günəş işığının keyfiyyəti eyni deyildir. Adətən onun spektri üç hissəyə bölünür: görünməyən ultrabənövşəyi şüalar, görünən şüalar və infraqırmızı şüalar.

İnsan gözü ilə dərk edilən görünən şüaların dalğa uzunluğu 0,40-0,76 mkm. bəra­bərdir.Görünən şüalar rəng ehtiyatına görə (0,40-0,44 m km) göy (0,44-0,49 m km), yaşıl (0,49-0,56 m km), sarı (0,56-0,60 m km), cəhrayı (0,62-0,76 m km) şüalara bölü­nür. Görünməyən infraqırmızı şüaların dalğa uzunluğu 0,76 mkm-dən böyükdür. Bu şüaların xeyli hissəsi su buxarları tərəfindən udulur.

Günəş radiasiyası bitkilərin kimyəvi tərkibinə təsir göstərir. Müəyyənləşdirilib ki, üzümün və şəkər çuğundurunun şəkərliliyi, buğda dəninin tərkibindəki zülalın miqdarı, günəşli dünlərin sayı ilə, meyvə bitkilərinin şəkərliliyi isə günəş radiasiyasının intensivliyi ilə sıx əlaqədardır.

Bitkiyə günəş işıqlanmasının uzunluğu, onun intensivliyi və spektr tərkibi təsir göstərir.