Mengden solenergi som når på jordens overflate varierer på grunn av jordens bevegelse rundt sin akse og solen. Disse endringene avhenger av tidspunktet på dagen og sesongen. Vanligvis, ved middagstid, faller den største mengden solstråling på bakken enn tidlig på morgenen eller sent på kvelden. Ved middagstid er solen i Zenith, og lengden på veien for å passere solens stråler gjennom jordens atmosfære er redusert. Som et resultat bryter en mindre sollys og reflekteres derfor en større mengde solstråling når jordens overflate. Mengden energi som faller per enhetsområde per tidsenhet, avhenger av en rekke faktorer: breddegrad, lokalt klima, årstid, vinkelen til vippeoverflaten i forhold til solen. Antall solenergi, når jordens overflate , adskiller seg fra gjennomsnittlig årlig betydning: om vinteren - mindre enn 0,8 kW * H / m 2 per dag i Nord-Europa og mer enn 4 kW * b / m 2 per dag om sommeren i samme region. Forskjellen minker når ekvatoren nærmer seg ekvator. Mengden solenergiavhengig og fra den geografiske plasseringen av objektet: jo nærmere ekvator, desto mer. For eksempel er gjennomsnittlig årlig total solstråling som faller på den horisontale overflaten: i Sentral-Europa, Sentral-Asia og den sentrale regionen i Russland - ca. 1000 kW * CH / M2; i Middelhavet ca 1500 kW * cH / m 2; I de fleste ørkenområder i Afrika, Midtøsten og Australia - ca 2200 kW * H / m 2. Således varierer mengden solstråling betydelig avhengig av tidspunktet på året og den geografiske posisjonen. Denne faktoren spiller en avgjørende rolle i å beregne effektiviteten av bruken av kraftverk, som bruker solbatterier samlere. Fig.1.2 Fordeling av solstråling på jordens overflate.
1.4 Historien om utviklingen av solfangere
Folk oppvarmet vann ved hjelp av solen i lang tid, før fossilt brensel tok et ledende sted i verdensenergi. Prinsippene for solvarme er kjent i tusenvis av år. Overflaten malt i svart er veldig varmt i solen, mens lysflatene blir oppvarmet mindre, er den hvite mindre enn alle de andre. Denne egenskapen brukes i solfangere - de mest berømte enhetene som direkte bruker solens energi. Samlere ble utviklet for omtrent to hundre år siden. Den mest berømte av dem - teknologien for produksjon av solfangere har nådd et praktisk moderne nivå i 1908, da William Bailey fra det amerikanske "Carnegie Steel Company" oppfunnet en samler med et termisk isolert hus og kobberrør. Denne samleren var veldig lik et moderne termofonsystem (se nedenfor). Ved slutten av andre verdenskrig solgte Bailey 4000 slike samlere, og en forretningsmann fra Florida, som kjøpte et patent, i 1941 solgte nesten 60.000 samlere. Isolert i USA Under andre verdenskrig førte normaliseringen av kobber til en kraftig nedgang i solvarmermarkedet. Til 1973 verdens oljekrisen var disse enhetene i glemsel. Krisen vekket imidlertid en ny interesse for alternative energikilder. Som et resultat har etterspørselen økt og for solenergi. Mange land er levende interessert i utviklingen av dette området. Effektiviteten av solvarmesystemer fra 1970-tallet øker kontinuerlig på grunn av bruk av herdede glass samlere med redusert jerninnhold (det passerer mer solenergi enn vanlig glass), forbedret termisk isolasjon og slitesterkt selektivt belegg.
Solenergi gjenopprettes uten deltakelse av en person naturlig og er en av de miljøvennlige kildene. Forskere i hele verden arbeider med utviklingen av systemer som vil utvide bruken av solenergi. En kvadratmeter av solen utstråler 62.900 kW energi. Denne mengden stråling er lik arbeidet med 1 million elektriske lamper. (10)
Solenergi kan konverteres til gunstig energi og brukes til aktive og passive energisystemer. En større måte å bruke sollys på er bygging av bygninger, ved utforming som klimatiske forhold ble tatt i betraktning, byggematerialer er valgt, maksimal bruk av solenergi, for oppvarming eller kjøling, belysningsbygninger. Med dette designet er byggingen av bygningen en samler som akkumulerer solenergi. Slike bygninger er miljøvennlige, komfortable og energisk uavhengige.
Prinsippet om aktive systemer som bruker solenergi, mens solfangeren brukes. Det absorberer sollyset, snu det til varme, som gjennom kjølevæsken varmes opp bygningen, oppvarmer vannet og kan konvertere det til elektrisk energi. Solsamlere kan brukes i innenlandske behov, landbruk og industri.
På overflaten av det sfæriske landet er solvarme og lys ujevnt fordelt. Dette skyldes at vinkelen med fallende stråler på forskjellige breddegrader er annerledes.
Du vet allerede at jordens akse er tilbøyelig til baneplanet i en vinkel. Med sin nordlige enden er hun rettet mot Polar-stjernen. Solen lyser alltid halvparten av jorden. Samtidig er den nordlige halvkule mer opplyst (og dagen varer lenger enn på en halvkule), så tvert imot sør. To ganger i året er begge halvkugler dekket like (da varigheten av dagen i begge halvkule er det samme).
Når jorden vender seg til solen ved Nordpolen, så lyser det mer og oppvarmer den nordlige halvkule. Dager blir lengre enn en natt. Det er en varm sesong - sommer. På polen og i solen skinner solen rundt klokken og går ikke utover horisonten (natten forekommer ikke). Dette fenomenet kalles Polar Day. På polen varer det 180 dager (et halvt år), men det lengre sør, varigheten reduseres til dagen på parallellen 66,5 0 Mandag. sh. Denne parallellen kalles den nordlige polarsirkelen. Sør på denne linjen Solen senkes av horisonten, og endringen av dag og natt foregår i den vanlige bestillingen for oss - daglig. 22. juni - Solens stråler vil falle over (under høyeste vinkel - 90 0) på parallellen 23,5 pn. sh. Denne dagen vil være den lengste, og natten er kort på året. Denne parallellen kalles den nordlige tropen, og dagen er 22. juni - sommeren Solstice.
For tiden er Sørpolen distrahert fra solen, og det lyser mindre og oppvarmer den sørlige halvkule. Det er vinter. På polen og sukkerdelen av dagen faller solstrålene ikke i det hele tatt. Solen vises ikke på grunn av horisonten, og dagen forekommer ikke. Dette fenomenet kalles polar natt. På bassenget selv varer det 180 dager, og lengre nord blir det kortere til en dag på paralleller 66,5 0 yu. sh. Denne parallellen kalles den sørlige polarsirkelen. Den nordover for hennes sol vises i horisonten, og endringen av dag og natt oppstår hver dag. 22. juni vil være det korteste året. For den sørlige halvkule vil han være vinter solstice.
Etter tre måneder, 23. september, vil jorden ta denne situasjonen om solen, når solens stråler også belyser både den nordlige og sørlige halvkule. Trappet med solstråler faller på ekvator. På hele jorden, bortsett fra polakker, er dagen lik natten (12 timer). Denne dagen heter Autumn Equinox Day.
Etter tre måneder, den 22. desember, vil den sørlige halvkule komme tilbake til Solen. Sommeren kommer dit. Denne dagen vil være den lengste, og natten er den korteste. En polar dag kommer i innendørsområdet. Solens stråler faller på parallellen 23,5 0 y. sh. Men på den nordlige halvkule blir vinteren. Denne dagen vil være den korteste, og natten er lang. Parallell 23,5 0 yu. sh. Ring den sørlige tropiske, og dagen er 22. desember - vinter solstice.
Etter tre måneder, 21. mars, vil begge halvkule dekkes like, dagen vil være lik natten. Solens stråler faller i ekvator. Denne dagen kalles våren Equinox.
I Ukraina, den største høyden på solen ved middagstid - 61-69 0 (22. juni), den minste - 14-22 0 (22. desember).
Solen er den viktigste kilden til varme og lys på jorden. Denne store gassballen med en temperatur på overflaten på ca. 6000 ° C gir en stor mengde energi som kalles solstråling. Det varmer vårt land, beveger luft, danner en sirkulasjon av vann, skaper forhold for livene til planter og dyr.
Passerer gjennom atmosfæren, absorberes noen av solstrålingen, delen er forsvunnet og reflektert. Derfor, strømmen av solstråling, som kommer til overflaten av jorden, svekkes gradvis.
Solstråling går inn i overflaten av bakken rett og spredt. Direkte stråling representerer strømmen av parallelle stråler som kjører direkte fra soldisken. Spredt stråling kommer fra hele himmelen. Det antas at strømmen av varme fra solen på 1 hektar land er ekvivalent med å brenne nesten 143 tusen tonn kull.
Solstrålene som passerer gjennom atmosfæren, er det veldig varmt. Oppvarming av atmosfæren kommer fra jordens overflate, som absorberer solenergi, gjør den til termisk. Luftpartikler, i kontakt med den oppvarmede overflaten, blir varme og bære den i atmosfæren. Så de nedre lagene i atmosfæren er oppvarmet. Tydeligvis, jo mer får overflaten på jordens jordstråling, jo sterkere var det, jo sterkere luften varmer opp fra den.
Lufttemperaturen måles av termometre (kvikksølv og alkohol). Alkoholtermometre brukes når lufttemperaturen er lavere enn - 38 ° C. På meteorologiske stasjoner er termometrene plassert i en spesiell messe, bygget av separate plater som er lokalisert i en viss vinkel (persienner), mellom hvilken luft fritt sirkulerer. De direkte solstrålene faller ikke på termometre, slik at lufttemperaturen måles i skyggen. Booth seg selv er i en høyde på 2 m fra jordens overflate.
Tallrike lufttemperaturobservasjoner har vist at den høyeste temperaturen ble observert i Tripoli (Afrika) (+ 58 ° C), den laveste på øststasjonen i Antarktis (-87,4 ° C).
Strømmen av solvarme og temperaturfordelingen avhenger av bredden på stedet. Det tropiske området får mer varme fra solen enn moderate og polare breddegrader. Mest av alt varme mottar ekvatorialområder i solen - stjernen i solsystemet, som er for planeten jordkilden til en stor mengde varme og blendende lys. Til tross for at solen er fra oss med en betydelig avstand, og bare en liten del av sin stråling kommer til oss, er dette nok til å utvikle livet på jorden. Vår planet roterer rundt solen i bane. Hvis du observerer jorden fra romfartøyet i løpet av året, kan det bemerkes at solen alltid lyser bare en halvdel av jorden, derfor vil det være en dag, og i motsatt halvdel på den tiden vil det bli en natt . Jordens overflate blir varm bare i løpet av dagen.
Vårt land er oppvarmet ujevnt. Den ujevne oppvarmingen av jorden forklares av sin sfæriske form, slik at vinkelen med å falle solbjelken i forskjellige områder er variert, og derfor mottar ulike deler av jorden en annen mengde varme. På ekvator faller solstrålene igjen, og de oppvarmer bakken sterkt. Jo lenger fra ekvatoren blir vinkelen med fallende strålen mindre, og derfor, og færre varme får disse territoriene. Den ene og samme kraftbunt av solstråling oppvarmer ekvatoren mye mindre område, da det faller kraftig. I tillegg går stråler som faller i mindre vinkel enn ved ekvator - gjennomsyrer atmosfæren, passerer det en større måte, som følge av hvilken del av solens sol er spredt i troposfæren og ikke når jordens overflate. Alt dette indikerer at når det fjernes fra ekvator, reduseres lufttemperaturen i nord eller sør, siden vinkelen med å falle solbjelken er redusert.
Fordelingen av nedbør på kloden avhenger av hvor mange skyer som inneholder fuktighet som er dannet over dette territoriet eller hvor mye vinden kan bringe dem. Lufttemperaturen er svært viktig, fordi den intensive fordampningen av fuktigheten oppstår ved høye temperaturer. Fuktigheten fordamper, skyer opp og skyene dannes i en bestemt høyde.
Lufttemperaturen minker fra ekvatoren til polene, derfor er mengden av utfelling maksimalt i ekvatorial breddegrader og reduseres til polene. Imidlertid, på land, avhenger fordelingen av nedbør av en rekke tilleggsfaktorer.
Mye nedbør faller over kystområdene, og når de fjerner fra havene, reduseres tallet deres. Mer nedbør på de svingete bakkene i fjellkjeden og betydelig mindre på leeward. For eksempel ved Atlanterhavskysten i Norge i Bergen, dråper 1730 mm nedbør per år, og i Oslo (for åsen - ca. fra nettsted), det er et gjennomsnitt på mer enn 11.000 mm nedbør per år. En slik overflod av fuktighet bringer inn disse stedene den våte sommeren sørvestlige monsun, som stiger de bratte bakkene på fjellene, avkjøles og skures av kraftig regn.
Havene, vanntemperaturen som varierer mye langsommere enn temperaturen på jordens overflate eller luft, har en sterk mykningseffekt på klimaet. Om natten og vinteren kjøler luften over havene mye tregere enn over landet, og hvis havluftsmassene beveger seg over kontinentene, fører det til oppvarming. Omvendt, i løpet av dagen og sommeren, kjøler havbrisen landet.
Fordelingen av fuktighet på jordens overflate bestemmes av vannsyklusen i naturen. Hvert sekund inn i atmosfæren, hovedsakelig fra overflaten av havene, fordampes en stor mengde vann. Våt havluft, rushing over kontinentene, avkjøles. Fuktigheten blir deretter kondensert og vender tilbake til jordens overflate i form av regn eller snø. Delvis er det bevart i snødekke, elver og innsjøer, og går delvis tilbake til havet, hvor fordampning skjer igjen. Dette fullfører den hydrologiske syklusen.
Fordelingen av nedbør påvirker strømmen av verdenshavet. Over distriktene i nærheten av hvilke varme strømmer som gjennomgår, øker mengden nedbør, siden luften varmer opp fra varme vannmasser, stiger det opp og skyene med tilstrekkelig vann. Over territoriene, ved siden av hvilke kaldt strømmer som gjennomgår, blir luften avkjølt, det faller ned, skyene dannes ikke, og utfellingen faller betydelig mindre.
Siden vannet spiller en viktig rolle i erosjonsprosesser, påvirker det således bevegelsen av jordskorpen. Og enhver omfordeling av masse på grunn av slike bevegelser i forholdene til landet som roterer rundt sin akse, er i sin tur bidrar til endringen i jordens akse. Under de ispoker er havnivået senket, da vann er akkumulert i isbreer. Dette fører i sin tur til de voksende kontinenter og en økning i klimatiske kontraster. Redusere elvstrømmen og redusere verdens havnivåer for å oppnå de varme havstrømmene av kalde regioner, noe som fører til ytterligere klimaendringer.
Hvordan solens høyde endrer seg over det horisontale volumet hele året. For å finne ut dette, husk resultatene av dine observasjoner for skyggelengden, som kaster bort Gnomon (seks av 1 m lang) ved middagstid. I september var skyggen i samme lengde, i oktober ble det lengre, i november - enda lenger, i 20. desember - den lengste. Fra slutten av desember reduseres skyggen igjen. Forandringen i lengden på skyggen av mini-Mona viser at i året er solen ved middag i annen høyde over horisonten (figur 88). Jo høyere solen over horisonten, jo kortere skyggen. Jo lavere solen over horisonten, jo lengre skyggen. Toppen av alle stiger solen på den nordlige halvkule den 22. juni (på sommerdagen), og den laveste stillingen er 22. desember (på vinterens solstium).
Hvorfor oppvarming av overflaten avhenger av solens høyde. Fra fig. 89 Det kan ses at den samme mengden lys og varme som kommer fra solen, med sin høye posisjon faller på et mindre område, og med lavt - mer. Ka-sengs tomt vil varme opp mer? Selvfølgelig, mindre, fordi stråler er konsentrert der.
Derfor, jo høyere solen over horisonten, faller retilinery sine stråler, jo mer jordens overflate er oppvarmet, og fra den og luften. Så kommer sommeren (figur 90). Jo lavere solen over horisonten, jo mindre vinkelen av stråler av stråler, og jo mindre er overflaten oppvarmet. Vinteren kommer.
Jo større vinkelen med å falle solens stråler til jordens overflate, jo mer er det opplyst og på vasken.
Hvordan jordens overflate er oppvarmet. På toppen av det sfæriske landet faller solstrålene i forskjellige vinkler. Den høyeste vinkelen på bjelkene på ekvator. I retning av polene, reduseres det (figur 91).
Under den høyeste vinkelen gikk nesten, solstrålene faller på ekvator. Jordens overflate mottar den mest solvarme der, derfor er ekvatoren varm hele året, og forandringen av sesongene skjer ikke.
Jo lenger fra ekvator i nord eller sør, er vinkelen med å falle solens stråler mindre. Som et resultat blir overflaten og luften oppvarmet mindre. Det blir kjøligere enn på ekvator. Årstider vises: vinter, vår, sommer, høst.
På polene og sukkerområdene om vinteren faller solstrålene ikke i det hele tatt. Solen på flere mesenser vises ikke på grunn av horisontal, og dagen forekommer ikke. Dette fenomenet kalles polar natt . Overflaten og luften er veldig avkjølt, så vinteren er svært alvorlig der. LE - Den samme solen går ikke utover horisonten og skinner den runde dagen (natten forekommer ikke) - den polar dag . Det ser ut til at sommeren fortsetter så lenge, så skal overflaten være nervøs. Men solen er lav over horisonten, dets stråler glir bare på jordens overflate og nesten ikke oppvarmer den. Derfor er sommeren i nærheten av feltglene kaldt.
Belysning og oppvarming av overflater avhenger av sin plassering på jorden: Jo nærmere ekvator, jo større vinkelen som faller solens stråler, jo sterkere er overflaten oppvarmet. Når den fjernet fra EK Vator til polene, blir forekomsten av stråler redusert henholdsvis overflaten oppvarmet mindre, og den blir kaldere. Materiale fra nettstedet.
 |
| På våren av planten begynner å vokse raskt |
Meningen med lys og varme for dyrelivet. Sollys og hjertelig trengs for alt i live. På våren og sommeren, når det er mange lys og varme, er veksten i blomst. Med høstens fremkomsten, når solen over horisonten minker og reduserer strømmen av lys og varme, blir plantene utladet av løvet. Med vinterens begynnelse, når dagens varighet er liten, er naturen i ro, noen dyr (bjørner, badgers) faller til dvalemodus. Når våren og solen stiger mer og over, begynner plantene med en aktiv vekst igjen, dyreverdenen kommer til liv. Og alt dette takket være solen.
Dekorative planter, som Monster, Ficus, Asparges, hvis de gradvis vender seg til lys, vokser jevnt i alle retninger. Men blomstrende planter tolererer dårlig en slik permutasjon. Azalea, Camellia, Geranium, Fuchsia, Begonia dumper nesten umiddelbart knopper og til og med blader. Derfor, under de blomstrende "selvbetjente" plantene, er det bedre å ikke omorganisere.
Fant du ikke det du lette etter? Bruk søket
På denne siden, materiale på temaene:
- kortfordeling av lys og varme på kloden
Jeg, som alle, elsker sommeren for sine varme stråler av solen, som varmet etter den kalde vinteren. Men i andre land kan varmt vær være hele året, eller tvert imot på enkelte steder kan bare et par måneder kalles sommeren. Hvorfor er solvarme så ujevnt distribuert? Nå skal jeg finne ut det.
Solar varm på jorden
Alle vet, og det er klart at vår sol er den eneste og unike stjernen i solsystemet, og alle de kosmiske legemer gjør en rotasjonsbevegelse rundt den. Stråling fra solen lar deg opprettholde livet på vår planet. Samtidig er planter, mennesker og dyr svært avhengige av solens lys. For eksempel, i tundraen på grunn av den lille mengden sollys, er en meget lav temperatur installert, vegetasjon - små størrelser og en kort periode når planter vokser. Solenergi oppnås ved lavere luftlag av jorden (troprosfæren), hvor skyene dannes. For levende organismer, forresten, er solen nyttig av sine ultrafiolette stråler, som får svært viktig vitamin D.
Hovedårsaken til ujevn solvarmefordeling
Hvis vi tar en titt på kloden, merker vi umiddelbart at jordens akse har en viss skråning. Det er, mens jorden spinner rundt vår hovedstjerne, er den hellingsvinkelen uendret. I denne forbindelse går jorden gjennom den større siden til solen nordlige halvkule, så sør. Følgelig, vinkelen under hvilken solens stråler faller på overflaten av planeten. Derfor er det mer oppvarmet og det sørlige, da er den nordlige halvkule opplyst.
Ytterligere påvirkningsfaktorer
Vinkelen på fallende stråler er ikke den eneste faktoren som vår planetes temperatur avhenger av. Det er fortsatt en rekke tegn:
- terreng;
- nedbør;
- tilstedeværelsen av isbreer;
- tilstanden til atmosfæren.
Hver av dem avhenger av territoriet. For eksempel, i Storbritannia, vil temperaturen være lavere på grunn av den kontinuerlige tilstedeværelsen av skyer. Tross alt, på grunn av dette, kan solens stråler ikke nå jordens overflate til det fulle. Alle disse tilleggsfaktorene er noen hindringer for passasjen av solens stråler.
Laster ...
