QUYOSH RADIATSIYASINING KELISHI VA YER YUZASIDA TAQSIMLANISHI
QUYOSH RADIATSIYASINING KELISHI VA YER YUZASIDA TAQSIMLANISHI Reja: 1. Quyosh radiatsiyasi 2. Quyosh radiatsiyasining atmosferadan o‘tishi 3. Yer yuzasining radiatsiyani
1. Quyosh radiatsiyasi Quyosh radiatsiyasi deb Yerga tushadigan butun quyosh nuri va energiyasiga aytiladi. Quyoshda issiqlik energiyasi nur energiyasiga o‘tadi; quyosh nurlari Yer yuzasiga tushganda yana issiqlik energiyasiga aylanadi. Shunday qilib Quyosh radiatsiyasi ham yorug‘lik, ham issiqlik keltiradi. Quyosh radiatsiyasi geografik qobiqning amalda yagona issiqlik manbaidir. Quyosh radiatsiyasi nur energiyasi sifatida kelib, atmosferaning quyi qatlamlarida issiqlik energiyasiga aylanadi. Nur energiyasi miqdori Quyosh bilan Yer orasidagi masofaga bog‘liq. Quyosh energiyasining Yer yuzida taqsimlanishi nurning tushish burchagiga, Yer yuzi relefiga, Quyoshning ufqdagi balandligiga bog‘liq.Quyoshdan yerga keladigan radiatsiyaning 48% ini yorug‘lik nuri, 45 % ini infraqizil va 7 % ini ultrabinafsha nur tashkil etadi. Quyosh radiatsiyasining intensivligi atmosferadan tashqarida aniqlanishi lozim, chunki quyosh nuri havo muhitidan o‘tganda ancha o‘zgaradi va zaiflashadi. U quyosh doimiyligida ifodalanadi. Bu miqdor 2,00 kal/sm2/min ga teng. Yilning yanvar oyida, ya’ni Yer perigeliyda bo‘lganda bu miqdor 0,07 kal/sm2/min ga ortadi, iyulda, ya’ni afeliyda esa shuncha miqdorga kamayadi. Quyoshdan kelayotgan nurning 70% i havo qobig‘idan Yer yuzasiga o‘tib, uzun to‘lqinli nurga aylanadi va koinotga qaytadi. 30% havo sirtdan qaytib ketadi. Butun Yer yuzi hisobida olinsa, issiqlik balansi 0 ga teng. Qancha radiatsiya kelsa, shuncha qaytib ketadi. Yer yuzasining ayrim qismlarini oladigan bo‘lsak, unda har xil: Antarktikada, Grenlandiyada, Shimoliy Muz okeanining ko‘p qismida, quruqlikdagi muzliklarda manfiy, boshqa hamma joylarda musbat bo‘ladi. Yer yuzida issiqlikning taqsimlanishini izotermalar xaritalaridan bilsa bo‘ladi. Issiqlikning
taqsimlanishida quruqlik va okeanlarning joylashishi, okean oqimlari, shamollar ta’sir ko‘rsatadi. Quyosh radiatsiyasining intensivligi, ya’ni maydon birligiga tushadigan issiqlik va yorug‘lik miqdori yoritilish vaqtining uzun-qisqaligiga, ya’ni kunning uzoqligiga va nurning tushish burchagiga bog‘liq, bu esa o‘z navbatida, Quyoshning gorizontdan balandligiga bog‘liqdir. Quyosh nuri Yerning sharsimon yuzasiga turli geografik kengliklarda turlicha burchak ostida tushadi 1 . Yer yuzasining isitilish intensivligi ekvatordan qutblarga tomon kamaya boradi, bu hol issiqlik taqsimotida, binobarin, iqlimlarda ham o‘z aksini topadi. Yuqori kengliklarda Quyosh yoz o‘rtalarida ham tik burchak ostida tushsa, qutb doirasida qish oylarida uzoq vaqt gorizontdan pastda yotadi. Quyi kengliklarda Quyosh energiyasi tushishining pasayishiga bulutlilikning ham ahamiyati katta. Materiklarning ekvatorial zonalarida qalin bulutlilikning bo‘lishi yillik energiya miqdorini 50 % ga kamaytiradi. Subtropik cho‘lli o‘lkalarda yilning katta qismi bulitsiz bo‘lganligi tufayli ko‘p Quyosh energiyasi oladi 2 . Yer yuzasida quyidagi issiqlik mintaqalari mavjud: 1) Issiq mintaqa: radiatsiya balansi R= 60 kkal/sm 2 , samarali harorat yig‘indisi 60000 dan ortiq. 2) O‘rtacha issiq. R=50 – 60 kkal/sm 2 , samarali harorat yig‘indisi 4000- 60000. 3) Mo‘tadil mintaqa R=20 – 50 kkal/sm 2 , samarali harorat yig‘indisi 1500 – 40000. 4) O‘rtacha sovuq mintaqa. R=20 kkal/sm dan kam, eng issiq oy harorati +100 dan +50 gacha. 5) Sovuq mintaqa. R= manfiy. Eng issiq oy harorati +50 dan past. 1 Goudie A. Physische Geogra p hie. Germany. 2002 . 43-bet. 2 Goudie A. Physische Geogra p hie. Germany. 2002 . 43-bet.
2. Quyosh radiatsiyasining atmosferadan o‘tishi Havo ochiq vaqtda atmosferaga kirib keladigan to‘g‘ri quyosh nurlari to‘g‘ri quyosh radiatsiyasi deb ataladi. Bunday nurlar eng ko‘p yorug‘lik va issiqlik keltiradi. Quyosh zenitda (tik tepada) turgan va havo toza, ochiq vaqtda bunday radiatsiyaning maksimal intensivligi dengiz sathi balandligida 1,5 kal/sm 2 /min ga teng, tog‘larda undan bir oz ko‘proq bo‘ladi. Quyosh radiatsiyasining qolgan qismi atmosferada tarqalib, hamma tomonga yo‘nalgan nurlarga aylanadi. Bu tarqoq radiatsiya. Tarqoq radiatsiya yerdagi predmetlarga to‘g‘ri Quyoshdan kelmay, butun osmon gumbazidan tushib, kunduzgi yorug‘likni hosil qiladi. Yuqorida aytib o‘tilgandek osmonning rangi, shafaq, Oy va Quyoshning rangi hamda yulduzlarning miltirashi ana shu nurlarga bog‘liq. Tarqoq radiatsiya ham to‘g‘ri radiatsiya kabi yer yuzasining issiqlik manbai hisoblanadi . To‘g‘ri radiatsiya intensivligi qanchalik katta bo‘lsa , tarqoq radiatsiyaning absolyut miqdori ham shuncha ko‘p bo‘ladi . Quyoshli kunlarda to‘g‘ri nurlar tushmaydigan joylar , masalan , daraxt taglari ham tarqoq radiatsiya tufayli yorug‘ bo‘ladi . Tarqoq radiatsiyaning to‘g‘ri radiatsiyaga nisbatan miqdori to‘g‘ri radiatsiya kamaygan sari orta boradi; o‘rtacha geografik kengliklarda uning miqdori yozda keladigan butun radiatsiyaning 41% ini, qishda 73% ini tashkil etadi. Tarqoq radiatsiya Quyoshdan keladigan butun nur oqimining tropik o‘lkalarda o‘rta hioobda 30% ini, qutbiy o‘lkalarda 70% ini tashkil etadi. Umuman olganda, Quyoshdan keladigan butun nurning 1/4 qismiga yaqini tarqoq radiatsiyaga to‘g‘ri keladi. Shunday qilib, Yer yuzasiga to‘g‘ri radiatsiya ham, tarqoq radiatsiya ham tushadi, ular birgalikda jami radiatsiyani hosil qiladi. Troposferada kuzatiladigan haqiqiy radiatsiya ana shu jami radiatsiyadir,
Quyosh nurlarining bir qismini (15% ga yaqinini) atmosfera yutib qoladi. Troposferada radiatsiyani asosan suv bug‘lari va, albatta, bulutlardagi tomchilar hamda suv kristallari yutib qoladi. Shunday qilib, atmosfera ma’lum miqdordagi issiqlikni bevosita quyosh nurlaridan oladi. Lekin u asosan yer yuzasidan isiydi. Erga keladigan Quyosh radiatsiyasining miqdori dastavval Er bilan Quyosh orasidagi masofaga bog‘liq. Er Quyoshga 1 yanvarda eng yaqin keladi, 3 iyulda esa undan eng uzoqda turadi; bu ikki masofa orasidagi farq 5 mln. km ga teng, natijada Er bilan Quyosh orasidagi masofa o‘rtacha bo‘lgandagiga nisbatan, birinchi holatda Er 3,4 protsent ko‘p radiatsiya, ikkinchi holatda esa 3,5 protsent kam radiatsiya oladi. Er yuzasidagi har bir joyga tushadigai radiatsiya miqdori, ikkinchidan, shu joyga Quyosh nurining qanday burchak bilan tushishiga bog‘liq. Nur qanchalik kichik burchak hosil qilib tushsa, Quyoshning bir tutam (bir tup) nuri energiyasi shunchalik katta maydonga tarqaladi va bu energiya maydon birligiga shunchalik kam to‘g‘ri keladi. Quyosh nurining qanday burchak bilan tushishi ko‘p sabablarga: joyning geografik kengligiga, Quyoshning gorizontdan qanchalik balandligiga (Quyoshning gorizontdan balandligi sutka davomida ham, yil davomida ham o‘zgarib turadi) va er yuzasi relefiga bog‘liq. Uchinchi faktor-Quyosh nuri atmosfera orqali o‘tganda Quyosh radiatsiyasining o‘zgarishi. Atmosferaga kelgan Quyosh radiatsiyasining bir qismi tarqalib ketadi, bir qismi yutiladi va bir qismi dunyo fazosiga yana qaytib ketadi, shunday qilib, atmosferaning ustki chegarasiga kelgan radiatsiyaning hammasi ham er yuzasiga etib kelavermaydi; 1-tablitsa Turli parallellarda radiatsiyaning turlicha kelishi va turlicha qaytishi (1 kv. sm yuzaga bir minutda tushadigai kaloriya hisobida)