Количината на сончевата енергија што стигнува до површината на Земјата се менува поради движењето на земјата околу нејзината оска и сонцето. Овие промени зависат од времето на денот и периодот од годината. Обично напладне најголема количина на сончево зрачењеотколку рано наутро или доцна навечер. Напладне Сонцето е во својот зенит, а должината на патеката на Сончевите зраци низ атмосферата на Земјата е скратена. Како резултат на тоа, помалку сончеви зраци се прекршуваат и се рефлектираат, па затоа, повеќе сончево зрачење допира до површината на земјата. Количината на енергија што паѓа по единица површина по единица време зависи од повеќе фактори: географска широчина, локална клима, сезона во годината, аголот на наклонетост на површината во однос на Сонцето Количината на сончевата енергија што достигнува до површината се разликува од просечната годишна вредност: во зимско време - помалку од 0,8 kW * h / m2 дневно на северот на Европа и повеќе од 4 kW * h / m2 на ден во летно времево истиот регион. Разликата се намалува како што се приближувате до екваторот. Количината на сончевата енергија зависи и од географската локација на објектот: колку е поблиску до екваторот, толку повеќе е. На пример, просечниот годишен вкупен инцидент на сончево зрачење на хоризонтална површина е: во Централна Европа, Централна Азијаи Централниот регион на Русија - приближно 1000 kW * h / m 2; во Медитеранот околу 1500 kW * h / m 2; во повеќето пустински региони на Африка, Блискиот Исток и Австралија - приближно 2200 kWh / m2. Така, количината на сончево зрачење значително варира во зависност од сезоната и географската локација. Овој фактор игра клучна улогапри пресметување на ефикасноста на користење на електрани кои користат соларни панели и колектори. Сл.1.2 Распределба на сончевото зрачење на површината на Земјата.
1.4 Историја на развој на соларни колектори
Луѓето ја грееле водата со помош на сонцето уште од античко време, пред фосилните горива да го заземат водечкото место во глобалниот енергетски сектор. Принципите на сончево греење се познати илјадници години. Црно обоената површина силно се загрева на сонце, додека светлите површини се загреваат помалку, белките помалку од сите други. Овој имот се користи во соларни колектори - најпознатите уреди кои директно ја користат енергијата на сонцето. Колекционерите се развиени пред околу двесте години. Најпознатиот од нив - Технологијата на производство на соларни колектори достигна речиси модерно ниво во 1908 година кога Вилијам Бејли од американската „Carnegie Steel Company“ измисли колектор со термички изолирано тело и бакарни цевки. Овој колектор беше многу сличен на современиот термосифонски систем (види подолу). До крајот на Првата светска војна, Бејли продаде 4.000 од овие колекционери, а бизнисменот од Флорида кој го купи неговиот патент продаде речиси 60.000 колекционери до 1941 година. Рационирањето на бакар, воведено во Соединетите држави за време на Втората светска војна, предизвика пад на пазарот на соларни грејачи. До глобалната нафтена криза во 1973 година, овие уреди беа главно заборавени. Сепак, кризата разбуди обновен интерес за алтернативни извори на енергија. Како резултат на тоа, побарувачката за сончева енергија исто така се зголеми. Многу земји се силно заинтересирани за развојот на оваа област. Ефикасноста на системите за соларно греење постојано се зголемува од 1970-тите, благодарение на употребата на калено стакло со ниско железо за покривање на колекторите (тоа овозможува да помине повеќе сончева енергија од конвенционалното стакло), подобрената топлинска изолација и издржливиот селективен слој.
Сончевата енергија се обновува без човечка интервенција природнои е еден од еколошките извори. Научниците ширум светот работат на развој на системи кои ќе ги прошират можностите за користење на сончевата енергија. Еден квадратен метарСонцето испушта 62.900 kW енергија. Оваа количина на зрачење е еднаква на работата на 1 милион електрични светилки.(10)
Сончевата енергија може да се претвори во употреблива енергија и да се користи за активни и пасивни енергетски системи. Поголема употреба сончева светлинаСтанува збор за градба на згради, при чие проектирање беа земени предвид климатските услови, избрани се градежни материјали кои максимално ја искористуваат сончевата енергија, за греење или ладење, осветлување на објекти. Со овој дизајн, самата структура на зградата е колектор кој ја складира сончевата енергија. Таквите згради се еколошки, удобни и енергетски независни.
Принципот на активните системи е користење на сончевата енергија, додека пак се користи соларен колектор. Ја апсорбира сончевата светлина, претворајќи ја во топлина, која преку течноста за ладење ги загрева зградите, загрева вода и може да ја претвори во електрична енергија... Сончевите колектори можат да се користат за потребите на домаќинствата, земјоделствотои во индустријата.
На површината на сферичната Земја, сончевата топлина и светлина се нерамномерно распоредени. Ова се должи на фактот дека аголот на инциденца на зраците на различни географски широчиниразлични.
Веќе знаете дека земјината оска е навалена кон рамнината на орбитата под агол. Нејзиниот северен крај е насочен кон Северната ѕвезда. Сонцето секогаш осветлува половина од земјата. Во исто време, северната хемисфера е повеќе осветлена (и денот таму трае подолго отколку на другата хемисфера), потоа, напротив, јужната. Двапати годишно, двете хемисфери се осветлени на ист начин (тогаш должината на денот на двете хемисфери е иста).
Кога Земјата е свртена кон Сонцето со Северниот Пол, тогаш таа повеќе осветлува и загрева Северната хемисфера... Деновите стануваат подолго од ноќта... Доаѓа топлата сезона - летото. На полот и во циркуполарниот дел, Сонцето сјае околу часовникот и не оди преку хоризонтот (Ноќта не доаѓа). Овој феномен се нарекува поларен ден. На Полот, тоа трае 180 дена (шест месеци), но колку повеќе одите на југ, толку повеќе неговото времетраење се намалува на еден ден на паралела од 66,5 0 Пон. ш. Оваа паралела се нарекува Арктички круг. На југ од оваа линија, Сонцето тоне под хоризонтот и промената на денот и ноќта се случува по вообичаен ред за нас - секој ден. 22 јуни - Сончевите зраци ќе паднат вертикално (под најголем агол - 90 0) на паралела од 23,5 пон. ш. Ова ќе биде најдолгиот ден и најкратката ноќ во годината. Оваа паралела се нарекува Северен Тропик, а 22 јуни е летната краткоденица.
Моментално јужниот полодвлечено од Сонцето и помалку ја осветлува и загрева јужната хемисфера. Таму е зима. Во текот на денот сончевите зраци воопшто не допираат до столбот и циркумполарниот дел. Сонцето не се појавува над хоризонтот и денот не доаѓа. Овој феномен се нарекува поларна ноќ. На самиот Пол трае 180 дена, а колку е подалеку на север, толку станува пократок, до еден ден на паралела од 66,5 0 С. ш. Оваа паралела се нарекува Антарктички круг. На север од него, Сонцето се појавува на хоризонтот и менувањето на денот и ноќта се случува секој ден. 22 јуни Денот ќе биде најкраток во годината. За јужната хемисфера, тоа ќе биде зимска краткоденица.
Три месеци подоцна, на 23 септември, Земјата ќе заземе таква позиција во однос на Сонцето кога сончевите зраци подеднакво ќе ја осветлат и северната и јужната хемисфера. Проѕирните зраци на сонцето паѓаат на екваторот. На целата Земја, освен за половите, денот е еднаков на ноќта (по 12 часа). Овој ден се нарекува ден на есенската рамноденица.
Три месеци подоцна, на 22 декември, јужната хемисфера ќе се врати на Сонцето. Таму ќе дојде лето. Овој ден ќе биде најдолг, а ноќта најкратка. Ќе дојде поларен ден во циркуполарниот регион. Сончевите зраци стрмно паѓаат на паралела од 23,5 0 С. ш. Но, ќе биде зима на северната хемисфера. Овој ден ќе биде најкраток, а ноќта најдолга. Паралелно 23,5 0 С ш. се нарекува Јужен Тропик, а 22 декември е зимската краткоденица.
За уште три месеци, на 21 март, повторно двете хемисфери ќе бидат осветлени на ист начин, денот ќе биде еднаков на ноќта. Сончевите зраци стрмно паѓаат на екваторот. Овој ден се нарекува пролетна рамноденица.
Во Украина највисока висинаСонца напладне - 61-69 0 (22 јуни), најмали - 14-22 0 (22 декември).
Сонцето е главниот извор на топлина и светлина на Земјата. Оваа огромна сфера на гас, со температура на површината од околу 6.000 ° C, емитува голема количина на енергија, што се нарекува сончево зрачење. Ја загрева нашата Земја, го става воздухот во движење, формира воден циклус, создава услови за живот на растенијата и животните.
Поминувајќи низ атмосферата, дел од сончевото зрачење се апсорбира, дел се расфрла и се рефлектира. Затоа, протокот на сончевото зрачење, кој доаѓа на површината на Земјата, постепено слабее.
Сончевото зрачење пристигнува на површината на Земјата на директен и дифузен начин. Директното зрачење претставува поток паралелни гредидоаѓа директно од дискот на Сонцето. Распрскана радијација доаѓа од целото небо. Се верува дека снабдувањето со топлина од Сонцето на 1 хектар од Земјата е еквивалентно на согорување на речиси 143 илјади тони јаглен.
Сончевите зраци, минувајќи низ атмосферата, малку ја загреваат. Атмосферата се загрева од површината на Земјата, која, апсорбирајќи ја сончевата енергија, ја претвора во топлина. Честичките на воздухот, во контакт со загреана површина, примаат топлина и ја носат во атмосферата. Така се загрева долната атмосфера. Очигледно, колку повеќе сончево зрачење прима површината на Земјата, толку повеќе се загрева, толку повеќе воздухот се загрева од неа.
Температурата на воздухот се мери со термометри (жива и алкохол). Термометрите за алкохол се користат кога температурата на воздухот е под -38 ° C. метеоролошки станицитермометрите се ставаат во посебна кабина, изградена од посебни плочи (ролетни) сместени под одреден агол, меѓу кои воздухот слободно циркулира. Директната сончева светлина не ги погодува термометрите, па температурата на воздухот се мери во сенка. Самата кабина се наоѓа на висина од 2 m од површината на земјата.
Бројни набљудувања на температурата на воздухот покажаа дека највисоката температура е забележана во Триполи (Африка) (+ 58 ° С), најниската - на станицата Восток на Антарктикот (-87,4 ° С).
Добивањето на сончевата топлина и дистрибуцијата на температурата на воздухот зависи од географската ширина на локацијата. Тропски региондобива повеќе топлина од сонцето отколку умерените и поларните географски широчини. Најмногу топлина примаат екваторијалните области на Сонцето - ѕвездата на Сончевиот систем, која е извор на огромно количество топлина и блескава светлина за планетата Земја. И покрај фактот што Сонцето е на значително растојание од нас и само мал дел од неговото зрачење допира до нас, тоа е сосема доволно за развој на животот на Земјата. Нашата планета се врти околу Сонцето во орбита. Доколку со вселенски броднабљудувајте ја Земјата во текот на целата година, тогаш можете да видите дека Сонцето секогаш осветлува само една половина од Земјата, затоа, ќе има ден, а на спротивната половина во ова време ќе има ноќ. Земјината површина добива топлина само во текот на денот.
Нашата Земја се загрева нерамномерно. Нерамномерното загревање на Земјата се објаснува со нејзината сферична форма, затоа, аголот на инциденца на сончевиот зрак во различни региони е различен, што значи дека различни делови на Земјата добиваат различни количини на топлина. На екваторот, сончевите зраци паѓаат вертикално и тие во голема мера ја загреваат Земјата. Колку подалеку од екваторот, толку е помал аголот на инциденца на зракот, и, следствено, овие територии добиваат помалку топлина. Истата моќност на зракот сончево зрачењезагрева многу помала површина на екваторот, бидејќи стрмно паѓа. Покрај тоа, зраците што паѓаат под помал агол отколку на екваторот - продирајќи во атмосферата, поминуваат подолг пат во неа, како резултат на што дел од сончевите зраци се расфрлаат во тропосферата и не стигнуваат до површината на земјата. Сето ова покажува дека со растојание од екваторот кон север или југ, температурата на воздухот се намалува, бидејќи аголот на инциденца на сончевиот зрак се намалува.
Распределба на врнежите на светотзависи од тоа колку облаци што содржат влага се формираат на дадена област или колку ветрот може да донесе. Температурата на воздухот е многу важна, бидејќи интензивното испарување на влагата се случува токму кога висока температура... Влагата испарува, се крева и се формираат облаци на одредена висина.
Температурата на воздухот се намалува од екваторот до половите, па затоа количината на врнежи е максимална во екваторијални широчиниа се намалува кон половите. Меѓутоа, на копно, распределбата на врнежите зависи од голем број дополнителни фактори.
Над крајбрежните области има многу врнежи, а количината се намалува со оддалеченоста од океаните. Повеќе врнежи од дождна ветровите падини на планинските масиви и многу помалку на подветрените падини. На пример, на Атлантскиот брегНорвешка во Берген добива 1.730 mm врнежи годишно, а во Осло (зад гребенот - прибл. место), овде просечно годишно паѓаат повеќе од 11.000 mm врнежи. Такво изобилство на влага на овие места носи влажниот летен југозападен монсун, кој се издига по стрмните падини на планините, се лади и излева во силен дожд.
Океаните, чија температура на водата се менува многу побавно од температурата на површината или воздухот на земјата, имаат силно ублажување на климата. Во текот на ноќта и во зима, воздухот над океаните се лади многу побавно отколку над копното, и ако океанските воздушни масисе движат по континентите, тоа доведува до затоплување. Спротивно на тоа, во текот на денот и летото, морскиот ветар ја лади земјата.
Распределбата на влагата на површината на земјата е одредена од циклусот на водата во природата. Секоја секунда во атмосферата, главно од океаните, испарува голема сумавода. Влажниот океански воздух, кој ги зафаќа континентите, се лади. Влагата потоа се кондензира и се враќа на површината на земјата во форма на дожд или снег. Делумно е зачуван во снежна покривка, реки и езера, а делумно се враќа во океанот, каде повторно се случува испарување. Ова го комплетира хидролошкиот циклус.
Распределбата на врнежите е исто така под влијание на струите на Светскиот океан. Над областите во кои минуваат топли струи, се зголемува количината на врнежи, со загревање на воздухот од топлите водни маси, се крева и се формираат облаци со доволна содржина на вода. Над териториите до кои минуваат студени струи, воздухот се лади, се спушта, не се формираат облаци, а многу помалку врнежи паѓаат.
Бидејќи водата игра суштинска улога во процесите на ерозија, таа влијае на движењето кора... И секоја прераспределба на масите поради таквите движења во услови кога Земјата ротира околу својата оска е способна, пак, да придонесе за промена на положбата на оската на Земјата. За време на ледените доба, нивото на морето опаѓа бидејќи водата се акумулира во глечерите. Ова, пак, води до пролиферација на континентите и зголемување на климатските контрасти. Намалувањето на протокот на реките и намалувањето на нивото на Светскиот океан го попречуваат постигнувањето на топло океанските струиладни региони, што доведува до дополнителни климатски промени.
Како се менува висината на Сонцето над хоризонтот во текот на годината.За да дознаете, запомнете ги резултатите од вашето набљудување на должината на сенката што ја фрла гномонот (долг столб од 1 m) напладне. Во септември сенката беше со иста должина, во октомври стана подолга, во ноември - уште подолга, на 20 декември - најдолга. Од крајот на декември сенката повторно се намалува. Промената на должината на сенката на гном-мона покажува дека во текот на целата година Сонцето е напладне различни висининад хоризонтот (сл. 88). Колку е повисоко сонцето над хоризонтот, толку е пократка сенката. Колку е пониско сонцето над хоризонтот, толку е подолга сенката. Сонцето изгрева највисоко на северната хемисфера на 22 јуни (на денот на летната краткоденица), а неговата најниска позиција е на 22 декември (на денот зимската краткоденица).
Зошто загревањето на површината зависи од висината на сонцето?Од сл. 89 покажува дека истата количина на светлина и топлина доаѓа од Сонцето, кога тоа висока позицијапаѓа на помала површина, а на ниско - на поголема. Која област ќе се загрее повеќе? Се разбира, помалиот, бидејќи зраците се концентрирани таму.
Следствено, колку е повисоко Сонцето над хоризонтот, толку повеќе праволиниски паѓаат неговите зраци, толку повеќе се загрева земјината површина, а од неа воздухот. Потоа доаѓа летото (сл. 90). Колку е пониско Сонцето над хоризонтот, толку е помал аголот на паѓање на зраците и помалку се загрева површината. Зимата доаѓа.
Колку е поголем аголот на паѓање на сончевите зраци на површината на земјата, толку повеќе се осветлува и загрева.
Како се загрева површината на Земјата.На површината на сферичната Земја, сончевите зраци паѓаат под различни агли. Најголем агол на инциденца на зраците на екваторот. Се намалува кон половите (сл. 91).
Со најголем агол, речиси вертикално, сончевите зраци паѓаат на екваторот. Земјината површина таму прима најмногу сончева топлина, поради што е жешка на екваторот цела годинаи нема промена на годишните времиња.
Колку е подалеку на север или на југ од екваторот, толку е помал аголот на паѓање на сончевите зраци. Како резултат на тоа, површината и воздухот се загреваат помалку. Станува постудено отколку на екваторот. Се појавуваат годишните времиња: зима, пролет, лето, есен.
Во зима, сончевите зраци не стигнуваат до половите и циркумполарните области. Сонцето не се појавува над хоризонтот неколку месеци, а денот не доаѓа. Овој феномен се нарекува поларна ноќ ... Површината и воздухот стануваат многу ладни, па зимите се многу сурови таму. Истото Сонце не заоѓа над хоризонтот со месеци и сјае деноноќно (ноќта не доаѓа) - ова е поларен ден . Се чини дека ако летото трае толку долго, тогаш површината исто така треба да се загрее. Но, Сонцето се наоѓа ниско над хоризонтот, неговите зраци само се лизгаат над површината на Земјата и тешко ја загреваат. Затоа, летото во близина на половите е студено.
Осветлувањето и загревањето на површината зависи од нејзината локација на Земјата: колку е поблиску до екваторот, толку е поголем аголот на инциденца на сончевите зраци, толку повеќе површината се загрева. Како што се намалува растојанието од екваторот до половите, аголот на инциденца на зраците се намалува, соодветно, површината се загрева помалку и станува постудена.Материјал од страницата
 |
| Растенијата почнуваат да се развиваат во пролет. |
Вредноста на светлината и топлината за дивиот свет.Сончевата светлина и топлината се неопходни за сите живи суштества. Во пролет и лето, кога има многу светлина и топлина, растенијата цветаат. Со доаѓањето на есента, кога Сонцето паѓа над хоризонтот и се намалува снабдувањето со светлина и топлина, растенијата го отфрлаат своето зеленило. Со почетокот на зимата, кога траењето на денот е кратко, природата мирува, некои животни (мечки, јазовци) дури и хибернираат. Кога доаѓа пролетта и Сонцето изгрева повисоко и повисоко, растенијата повторно почнуваат активно да растат, оживуваат животински свет... И сето тоа се должи на Сонцето.
Декоративните растенија како монстера, фикус, аспарагус, ако постепено се свртуваат кон светлината, растат рамномерно во сите правци. Но, цветните растенија не толерираат таква пермутација. Азалеа, камелија, гераниум, фуксија, бегонија ги отфрлаат пупките, па дури и оставаат речиси веднаш. Затоа, подобро е да не се преуредуваат "чувствителни" растенија за време на цветни.
Не го најдовте тоа што го баравте? Користете пребарување
На оваа страница материјал за теми:
- накратко распределбата на светлината и топлината на земјината топка
Јас, како и сите други, го сакам летото поради топлите сончеви зраци, кои потоа се загреваат студена зима... Но, во други земји топло времеможеби цела година, или, обратно, на некои места само неколку месеци годишно може да се наречат лето. Зошто сончевата топлина е толку нерамномерно распоредена? Сега ќе сфатам.
Сончевата топлина на Земјата
Секој знае и разбира дека нашето Сонце е единствената и единствена ѕвезда во Сончев системи се вселенски теланаправи ротационо движење околу него. Зрачењето од Сонцето помага да се одржи животот на нашата планета. Во исто време, растенијата, луѓето и животните се многу зависни од светлината на сонцето. На пример, во тундра, поради малата количина на сончева светлина, многу ниска температура, вегетацијата е мала и краток периодкога растат растенијата. Сончева енергијаги добиете долните воздушни слоеви на Земјата (тропосфера), во кои се формираат облаци. За живите организми, инаку, сонцето е корисно за неговите ултравиолетови зраци, кои обезбедуваат многу важен витамин Д.
Главната причина за нерамномерна дистрибуција на сончевата топлина
Ако ја погледнеме земјината топка, веднаш ќе забележиме дека оската на Земјата има одредено навалување. Тоа е, додека Земјата се врти околу нашата главна ѕвезда, неговиот агол на наклон е непроменет. Во овој поглед, Земјата поминува од поголемата страна кон Сонцето на северната хемисфера, потоа на јужната. Според тоа, се менува и аголот под кој сончевите зраци паѓаат на површината на планетата. Затоа, јужната и северната хемисфера се повеќе загреани и осветлени.
Дополнителни фактори на влијание
Аголот на инциденца на зраците не е единствениот фактор што зависи од температурен режимнашата планета. Постојат голем број на други знаци:
- релјеф на теренот;
- врнежи;
- присуство на глечери;
- состојбата на атмосферата.
Секој од нив зависи од територијата. На пример, во Велика Британија температурата ќе биде пониска поради постојаното присуство на облаци. Навистина, поради тоа, сончевите зраци не можат целосно да стигнат до површината на земјата. Сите овие дополнителни фактори се некакви пречки за минување на сончевите зраци.
Се вчитува...
