Прямая и рассеянная солнечная радиация
Если бы атмосфера пропускала к поверхности земли все солнечные лучи, то климат любого пункта Земли зависел бы только от географической широты. Так и полагали в древности. Однако при прохождении солнечных лучей через земную атмосферу происходит, как мы уже видели, их ослабление вследствие одновременных процессов поглощения и рассеивания. Особенно много поглощают и рассеивают капли воды и кристаллы льда, из которых состоят облака.
Та часть солнечной радиации, которая поступает на поверхность земли после рассеяния ее атмосферой и облаками, называется рассеянной радиацией.
Та часть солнечной радиации, которая проходит через атмосферу не рассеиваясь, называется
прямой радиацией.
Радиация рассеивается не только облаками, но и при ясном небе — молекулами, газов и частицами пыли. Соотношение между прямой и рассеянной радиацией изменяется в широких пределах. Если при ясном небе и вертикальном падении солнечных лучей доля рассеянной радиации составляет 0,1% прямой, то
при пасмурном небе рассеянная радиация может быть больше прямой.
В тех частях земли, где преобладает ясная погода, например в Средней Азии, основным источником нагревания земной поверхности является прямая солнечная радиация. Там же, где преобладает облачная погода, как, например, на севере и северо-западе Европейской территории СССР, существенное значение приобретает рассеянная солнечная радиация. Бухта Тихая, расположенная на севере, получает рассеянной радиации почти в полтора раза больше, чем прямой (табл. 5). В Ташкенте, наоборот, рассеянная радиация составляет менее 1/3 прямой радиации. Прямая солнечная радиация в Якутске больше, чем в Ленинграде. Объясняется это тем, что в Ленинграде больше пасмурных дней и меньше прозрачность воздуха.
Читайте также: Как приготовить салат «Щетка»: «выметаем» лишние кг и очищаем организм
Альбедо земной поверхности.
Земная поверхность обладает способностью отражать падающие на нее лучи. Количество поглощенной и отраженной радиации зависит от свойств поверхности земли. Отношение количества отраженной от поверхности тела лучистой энергии к количеству падающей лучистой энергии называется
альбедо.
Альбедо характеризует отражательную способность поверхности тела. Когда, например, говорят, что альбедо свежевыпавшего снега равно 80—85%, это означает, что 80—85% всей падающей на снежную поверхность радиации отражается от нее.
Альбедо снега и льда зависит от их чистоты. В промышленных городах в связи с осаждением на снег различных примесей, преимущественно копоти, альбедо меньше. Наоборот, в арктических областях альбедо снега иногда достигает 94%. Так как альбедо снега по сравнению с альбедо других видов поверхности земли наиболее высокое, то при снежном покрове прогревание земной поверхности происходит слабо. Альбедо травяной растительности и песка значительно меньше. Альбедо травяной растительности равно 26%, а песка 30%. Это означает, что трава поглощает 74% солнечной энергии, а пески — 70%. Поглощенная радиация идет на испарение, рост растений и нагревание.
Наибольшей поглощательной способностью обладает вода. Моря и океаны поглощают около 95% поступающей на их поверхность солнечной энергии, т. е. альбедо воды равно 5% (рис. 9). Правда, альбедо воды находится в зависимости от угла падения солнечных лучей (В. В. Шулейкин). При отвесном падении лучей от поверхности чистой воды отражается лишь 2% радиации, а при низком стоянии солнца — почти вся.
—Источник—
Погосян, Х.П. Атмосфера Земли/ Х.П. Погосян [и д.р.]. – М.: Просвещение, 1970.- 318 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
Post Views: 7 030
Экология СПРАВОЧНИК
Солнечная энергия, дошедшая до поверхности Земли в виде прямых лучей, называется прямой солнечной радиацией. Преодолевающая воздушную оболочку часть солнечной энергии поглощается, рассеивается молекулами и газовыми частицами воздуха или отражается облаками. Эта часть солнечной энергии называется рассеянной радиацией.[ …]
Солнечный свет создает освещенность, которая характеризуется суммарным действием прямой, рассеянной отраженной радиации. При прочих равных условиях освещенность возрастает с увеличением отраженной радиации. В продолжении дня освещенность меняется в значительных пределах в зависимости от облачности и запыленности атмосферы.[ …]
РАССЕЯННАЯ РАДИАЦИЯ. Солнечная радиация, претерпевшая рассеяние в атмосфере. Поступает на земную поверхность со всего небесного свода и измеряется количеством тепла, получаемым от нее горизонтальной поверхностью, в см2/мин.[ …]
РАССЕЯННЫЙ СВЕТ. То же, что рассеянная радиация, но в видимой части спектра; солнечный свет, рассеянный атмосферным воздухом.[ …]
Солнечную радиацию подразделяют на прямую, рассеянную и суммарную.[ …]
Рассеянная радиация — часть солнечной радиации, поступающая на земную поверхность со всех точек небесного свода после рассеивания в атмосфере.[ …]
Рассеянием радиации объясняются голубой цвет неба, дневное освещение в отсутствие прямых солнечных лучей, поляризация небесного света, дымка и другие оптические явления.[ …]
Читайте также: Сколько выходит никотин из организма мужчины полностью
РАДИАЦИЯ СОЛНЕЧНАЯ (СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ) -электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца. Электромагнитная радиация (лучистая энергия Солнца) — электромагнитные волны, распространяющиеся со скоростью 300 тыс. км/с. Р. с. доходит до земной поверхности в виде прямой и рассеянной радиации. Около 48% ее приходится на видимую часть спектра (0,38—0,76 мкм), 45% — на инфракрасные лучи (более 0,76 мкм) и 7% — на ультрафиолетовое излучение (менее 0,38 мкм). Корпускулярная радиация состоит в основном из протонов, движущихся со скоростью 300-1500 км/с и практически полностью улавливаемых магнитосферой Земли. Р. с. обычно измеряют в тепловых единицах СИ — джоулях (Дж) за единицу времени на единицу площади.[ …]
ПРЯМАЯ РАДИАЦИЯ. Солнечная радиация, доходящая до места наблюдения в виде пучка параллельных лучей, исходящих непосредственно от солнечного диска. При измерениях к ней присоединяется также рассеянная радиация околосолнечной области неба в телесном угле порядка 10°.[ …]
Прямая солнечная радиация, приходящаяся на горизонтальную поверхность, и рассеянная солнечная радиация вместе составляют суммарную радиацию.[ …]
Во время солнечного затмения 15 февраля 1961 г. [79]. была выпущена ракета с фотометром конструкции А. А. Львовой, А. Е. Микирова, С. М. Полоскова, позволяющая наблюдать рассеянную радиацию в диапазоне 2200—3200 А. По этим данным рассчитывалось распределение плотности озоуа на высотах от 40 до 87 км [79].[ …]
Синонимы: рассеянная солнечная радиация, рассеянный свет, диффузная радиация.[ …]
СУММАРНАЯ РАДИАЦИЯ. Совокупность прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в естественных условиях на горизонтальную земную поверхность. Спектр С. Р. близок к спектру рассеянной радиации облачного неба, характеризуется слабовыраженной зависимостью от длины волны в области 460—650 мкм и постоянством состава при высотах солнца больших 15°, поскольку изменения в коротковолновой части спектра прямой и рассеянной радиации с изменением высоты солнца происходят в противоположных направлениях.[ …]
В атмосфере солнечная радиация на пути к поверхности Земли частично поглощается, а частично рассеивается и отражается от облаков и земной поверхности. Поэтому в атмосфере наблюдаются три вида радиации: прямая, рассеянная и отраженная. Раздел метеорологии, изучающий потоки лучистой энергии в атмосфере, называется актинометрией.[ …]
Совокупность прямой и рассеянной компонент солнечной радиации называют суммарной радиацией, ее численное значение в средних широтах может достигать 4,6 кДж/см2 в сутки (около 3,2 Дж/см2 в 1 мин). Суммарная радиация создает для ее обитателей т.н. световой режим.[ …]
Пропускание диффузной радиации 3 имеет наибольшие значения в пикселях с незначительной (около 2-3) оптической толщиной. Пиксели не экранируются окружающими облаками, т.е. падающая солнечная радиация достигает пикселя без взаимодействия с ними (рис. 9.4, г). Интересной особенностью является то, что в таких пикселях значения ()8 могут заметно превосходить 1. Это объясняется тем, что дополнительный вклад в пропускание диффузной радиации этими пикселями дает излучение, которое падает на соседние оптически более плотные пиксели и после многократного рассеяния «скатывается» в оптически тонкие ячейки и проходит через них. Естественно, что существуют пиксели, где значения малы (0,1-0,2), и они либо удалены от облаков на большое расстояние, либо расположены в тени наиболее мощных из них. Пропускание диффузной радиации может изменяться больше, чем на рюрядок (от 0,12 до 1,45), и его среднее значение равно 0,42.[ …]
Спектральные потоки ИК-радиации представлены на рис. 9.16 [47]. В разорванной облачности значительная часть падающей солнечной радиации, распространяющейся в просветах («дырах”) между облаками, может достичь подстилающей поверхности без рассеяния в тех спектральных интервалах (микроокна прозрачности), где поглощение атмосферными газами является слабым. Например, при X > 2,9 мкм средний поток прямой радиации на уровне подстилающей поверхности 5(0Д) может иметь значения ОД — 0,4. При >0 поток прямой радиации, отраженной от поверхности и прошедшей без рассеяния до высоты г > Ньс1, будет сильно зависеть от типа облаков. Здесь Ньс1 высота верхней границы облаков. Действительно, в слоистых облаках, частично покрывающих небосвод, это излучение снова будет распространяться в просветах между облаками, и в микроокнах прозрачности 7? (гД) имеет большие значения (рис. 9.16, б кривая 4), а среднее спектральное поглощение Р (Х) практически не изменяется при вариациях А5 (рис. 9.16, в, кривые 2 и 4).[ …]
Несмотря на существенное рассеяние солнечного излучения водой, основным механизмом, обусловливающим ослабление его с глубиной, является поглощение, характеризуемое объемным показателем поглощения х- Коэффициент рассеяния морской воды Крас меньше коэффициента поглощения х- Величина коэффициента поглощения х Для солнечной радиации меняется на несколько порядков в зависимости от длины волны излучения. На рис. 8.1 приведена зависимость показателя ослабления стандартной морской воды е — КРас + X, равного сумме коэффициентов рассеяния и поглощения от длины волны.[ …]
Впервые идея использовать рассеянную радиацию для определения профиля озона со спутника была высказана в работе [390], а практически апробирована 15 февраля 1961 г. в ракетном эксперименте А. А. Львовой, А. Е. Микирова и С. М. Полоскова при исследовании эффекта солнечного затмения на озон в стратосфере и мезосфере. Эта информация использовалась для вычисления профилей озона от 40 до 90 км [86].[ …]
ИЗБИРАТЕЛЬНОСТЬ ОСЛАБЛЕНИЯ РАДИАЦИИ. Неодинаковая степень ослабления интенсивности прямой солнечной радиации разных длин волн в атмосфере. В результате рассеяния наибольшему ослаблению подвергается коротковолновая область спектра. Вследствие поглощения атмосферными газами солнечный спектр у земной поверхности резко обрывается в области длины волны около 300 мкм и в нем появляются линии и полосы поглощения. Избирательный характер ослабления радиации особенно сильно проявляется при изменении высоты солнца и связанной с ним массы атмосферы.[ …]
Влияние облачного покрова на солнечную радиацию является сложной функцией высоты, по этому вопросу наиболее детальные данные также получены для Альп [90, 98, 99]. В июне и декабре на высоте 3000 м зависимость между суммарной солнечной радиацией и количеством облаков в горах почти линейная, а на меньших высотах при пасмурном небе вследствие более плотной облачности наблюдается более резкое уменьшение радиации (рис. 2.6). На рис. 2.7 представлена общая зависимость рассеянной радиации от количества облаков на четырех высотах над уровнем моря.[ …]
При прохождении потока прямой солнечной радиации через атмосферу происходит его ослабление, вызванное поглощением (около 15 %) и рассеянием (около 25 %) энергии газами, аэрозолями, облаками.[ …]
Читайте также: Гипертрофический и атрофический рубцы после укуса собаки
Около 25 % энергии общего потока солнечной радиации проходя через атмосферу, рассеивается молекулами атмосферных газов и аэрозолем и превращается в атмосфере в рассеянную радиацию. Рассеянная радиация приходит к земной поверхности не от солнечного диска, а от всего небесного свода. Рассеянная радиация отлична от прямой по спектральному составу, т.к. лучи различных длин волн рассеиваются в разной степени.[ …]
| Поступление прямой (в) и рассеянной (Д) солнечной радиации к растениям с горизонтальными (А), вертикальными (Б) и различно ориентированными (В) листьями (по И. А. Шульгину, 1967) |
АЛЬБЕДО ЗЕМЛИ. Процентное отношение солнечной радиации, отданной земным шаром (вместе с атмосферой) обратно в мировое пространство, к солнечной радиации, поступившей на границу атмосферы. Отдача солнечной радиации Землей слагается из отражения от земной поверхности, рассеяния прямой радиации атмосферой в мировое пространство (обратного рассеяния) и отражения от верхней поверхности облаков. А. 3. в видимой части спектра (визуальное)—около 40%. Для интегрального потока солнечной радиации интегральное (энергетическое) А. 3. около 35%. В отсутствие облаков визуальное А. 3. было бы около 15%.[ …]
СПЕКТРАЛЬНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ. Поляризация рассеянного света в отдельных спектральных участках. Степень С. П. растет с увеличением длины волны света и находится в сложной зависимости от высоты солнца, состояния атмосферы и характера подстилающей поверхности. С ростом помутнения атмосферы максимум поляризации смещается к более коротким волнам СПЕКТРАЛЬНАЯ ПРОЗРАЧНОСТЬ АТМОСФЕРЫ. Прозрачность атмосферы для солнечной радиации различных длин волн. См. спектральный коэффициент прозрачности.[ …]
Светлое кольцо в непосредственной близости от солнечного диска; яркость его тем сильнее, чем больше помутнение атмосферы. Интенсивность рассеянного света в области О. О. может служить показателем мутности атмосферы. О. О. вносит погрешности в актинометрические измерения, доходящие при ясном небе до 3,5%, при высокой облачности — до 15%, так как на приемную часть актинометра, наряду с прямыми солнечными лучами, поступает интенсивная рассеянная радиация О. О.[ …]
Световой режим. Количество достигающей поверхности Земли радиации обусловлено географической широтой местности, продолжительностью дня, прозрачностью атмосферы и углом падения солнечных лучей. При разных погодных условиях к поверхности Земли доходит 42 — 70% солнечной постоянной (рис. 4.1). Проходя через атмосферу, солнечная радиация претерпевает ряд изменений не только в количественном отношении, но и по составу. Коротковолновая радиация поглощается озоновым экраном и кислородом воздуха. Инфракрасные лучи поглощаются в атмосфере водяными парами и диоксидом углерода. Остальная часть в виде прямой или рассеянной радиации достигает поверхности Земли (рис. 5.39).[ …]
Самописец для регистрации изменений интенсивности солнечной радиации. Состоит из приемника и регистрирующей части — гальванографа. В качестве приемника в А. для прямой радиации применяется большей частью термоэлектрический актинометр, вращаемый за солнцем гелиостатом; в А. для рассеянной радиации (пира-нографе)—пиранометр с кольцевой защитой; в А. для суммарной радиации (соляриграфе) — незатененный пиранометр. Запись показаний приемников производится большей частью механически, изредка — фотографическим путем. В этом случае применяется зеркальный гальванометр, зеркальце которого отбрасывает «зайчик» на ленту из фотобумаги, вращаемую часовым механизмом.[ …]
Пусть на верхнюю границу облачного слоя в плоскости Х01 падает единичный поток солнечной радиации: и ср0 = 0 — зенитный и азимутальный углы Солнца. В видимой области спектра можно пренебречь рэлеевским и аэрозольным рассеянием света; альбедо подстилающей поверхности положим равным нулю, что приблизительно соответствует альбедо океана. Расчеты статистических характеристик поля видимой солнечной радиации, выполненные при ненулевых альбедо ламбертовской подстилающей поверхности, специально отмечаются в тексте. Индикатриса рассеяния рассчитывается по теории Ми для модельного облака Сх [ 1] и длины волны 0,69 мкм. Облачное поле генерируется пуассоиовским ансамблем точек в пространстве.[ …]
Современная фотохимическая модель озоносферы должна бьпь основана на возможно более точном знании солнечного спектра и его вариаций, химического состава атмосферы, ослабления потока солнечной радиации за счет ее поглощения и рассеяния в атмосфере, результирующей способности солнечной радиации диссоциировать молекулы различных газов, констант скоростей химических реакций газов атмосферы.[ …]
Прежде чем рассматривать результаты наблюдений, дадим краткий обзор природы атмосферных воздействий на солнечную радиацию. Подробное теоретическое изложение вопроса можно найти в работах Сивкова [6], Кондратьева [64] и др. Сначала мы рассмотрим чистую, сухую атмосферу. В этом случае солнечная радиация испытывает молекулярное (рэлеевское) рассеяние и поглощение атмосферными газами.[ …]
На границе земной атмоо iL .-f/P феры с космосом радиация составляет от 1,98 до 2 кал/см2мин., или 136 МВТ/ см2 («солнечная постоянная»). Как видно на рисунке 4.1,42% всей пад ающей радиации (33%+9%) отражается атмосферой в космическое пространство, 15% поглощается толщей атмосферы и вдет на ее нагревание и только 43% достигает земной поверхности. Эта доля радиации состоит из прямой радиации (27%)—почта параллельных лучей, идущих непосредственно от Солнца и несущих наибольшую энергетическую нагрузи и рассеянной (диффузной) радиации (16%) — лучей, поступающих к — /У/ Земле со всех точек небосвода, рассеянных молекулами газов воздуха, капельками водяных паров, кристалликами лада, частицами пыли, атакже отраженных вниз от облаков. Обшую сумму прямой и рассеянной радиации назьгва-ют суммарной радиацией.[ …]
Альбедо безразмерная величина, характеризующая отражательную способность тела. Альбедо Земли, составляющее примерно 35%, слагается из отражения солнечной радиации облаками, обратного рассеяния прямой радиации составляющим и атмосферы в космос и отражения подстилающей поверхностью.[ …]
К оптически (точнее — спектрально) активным компонентам относятся также атмосферные аэрозоли. Их влияние на радиационный режим заключается в поглощении и рассеянии как солнечного излучения, так и длинноволновой радиации подстилающей поверхности. В случае мелкодисперсного субмикронного аэрозоля коэффициент поглощения превосходит коэффициент рассеяния. По некоторым оценкам увеличение концентрации таких частиц в 1,5 раза должно приводить к повышению температуры тропосферы на 1,7 К (Е. П. Борисенков и К. Я. Кондратьев, 1988).[ …]
Атмосферный аэрозоль, как весьма малая, но, пожалуй, наиболее изменчивая примесь в атмосфере, играет большую роль в самых разнообразных научных и прикладных .вопросах физики атмосферы. Практически аэрозоль целиком определяет оптическую погоду и чрезвычайно изменчивый режим прямой и рассеянной радиации в атмосфере. Все более четко осознается роль аэрозоля в радиационном режиме атмосферы и в информативности космических оптических методов исследования Земли [4]. Аэрозоль — активный участник и часто конечный продукт сложнейших циклов химических и фотохимических реакций в атмосфере. Велика роль аэрозоля как одного из озоноактивных компонент атмосферы.. Аэрозоль может быть как источником, так и стоком атмосферного озона, например, за счет гетерогенных реакций различных газовых примесей в атмосфере [2]. Возможно, что именно каталитическое действие аэрозоля, имеющего тонкую структуру распределения по высоте, определяет наблюдаемую Розеном [20] и Кондратьевым [16] корреляцию слоев аэрозоля и озона. Спектральное ослабление аэрозоля солнечной прямой и рассеянной радиации является очень трудно учитываемым фактором для правильного определения содержания примесей атмосферь птическими методами. Поэтому исследование аэрозоля и прежде всего его спектральных, свойств является естественной составной частью озонометрических исследований.[ …]
В соответствии, с этими требованиями на кафедре физики атмосферы МГУ создан комплекс аппаратуры для атмосферно-оптических наблюдений, отдельные блоки которого и их применение уже описывались ранее [69, 72]. Комплекс состоит из четырех приборов. В их число входят два монохро-матор.а ДМР-4, позволяющих записывать соответственно спектры прямой солнечной радиации и рассеянной радиации небосвода, каждый в интервале длин волн 300—800 нм. В комплекс входят также два автоматических фильтровых фотометра для непрерывной регистрации прямой и рассеянной радиации в семи участках спектра, вырезаемых интерференционными светофильтрами с полушириной 5—10 нм.[ …]
СЕРЕБРИСТЫЕ ОБЛАКА. Очень тонкие облака, не ослабляющие .света звезд, наблюдаемые в верхней части мезосферы и в нижней ионосфере, на высотах между 75 и 90 км; заметны вследствие их слабого преимущественно серебристо-синего свечения на темном фоне ночного неба. Наблюдаются в северной части горизонта преимущественно между 50 и 75° с. ш. и 40 и 60° ю. ш. летними ночами, когда солнце неглубоко (на 5—13°) заходит за горизонт. С. О. перемещаются в общем с востока на запад со скоростью между 50 и 250 м/с. Предполагается, что они состоят из вулканической или космической пыли или что они являются кристаллическими ледяными облаками. Возможно, что водяной пар, дающий начало С. О., отчасти занесен на эти высоты снизу, путем турбулентной диффузии или при извержениях, отчасти возникает путем химического синтеза атмосферного кислорода и водорода, содержащегося в солнечной корпускулярной радиации. Серебристо-синеватое свечение С. О., судя по его спектру, является не только рассеянным солнечным светом, но и фотолюминесценцией ледяных кристаллов под влиянием ультрафиолетовой радиации Солнца.[ …]
Что такое солнечная инсоляция
Слово «инсоляция» буквально переводится с латинского как «из солнца». Этим термином обозначен процесс облучения земной поверхности светом Солнца (солнечной радиации). Радиоактивное излучение, вырабатываемое небесным светилом, поступает в пространство атмосферы и на поверхность Земли в виде пучка лучей.
Уровень инсоляции неодинаков на разных участках. Для проведения расчетов выбирается видимый поток света и то направление, в котором на текущий момент находится диск солнца.
Главный вопрос — от чего зависит уровень солнечной инсоляции? Эта величина связана с положением оси Земли относительно плоскости орбиты. Земная ось расположена не перпендикулярно, а с отклонением от линии перпендикуляра в сторону плоскости орбиты на 23. Если бы ось располагалась строго по перпендикуляру, то в любой точке нашей планеты расстояние между положением диска Солнца над линией горизонта и земной поверхностью было бы одинаковым. Незначительные изменения в показаниях уровня инсоляции наблюдались бы при смене времён года, когда Солнце удаляется или приближается к Земле. Но, поскольку ось несколько отклонена от линии перпендикуляра, то угол падения пучков лучей зависит от того, какое положение Земля занимает на орбите.
Поглощенная доза излучения. Основы дозиметрии
В данной теме рассмотрим способы решения задач, связанных с основами дозиметрии и на определение поглощенной дозы радиоактивных излучений.
Задача 1.
Мощность дозы гамма-излучения радиоактивных изотопов в зоне заражения равна 200 мкГр/ч. В течение скольких часов человек может работать в этой зоне без вреда для здоровья, если в аварийной обстановке в качестве допустимой принята доза 25 мЗв?
| ДАНО: | СИ | РЕШЕНИЕ
Мощность поглощенной дозы излучения — это величина, численно равная поглощенной дозе излучения, отнесенной к единице времени Поглощённая доза излучения Эквивалентная доза излучения Тогда безопасное время работы Читайте также: Применяемые препараты для детоксикации организма от алкоголя капельницей |
Ответ:
в зоне заражения человек может работать в течение 125 часов.
Задача 2.
Человек массой 60 кг подвергался облучению в течение 12 ч. Какова мощность поглощенной дозы и энергия, поглощенная человеком за это время, если поглощенная доза излучения 35 мГр?
| ДАНО: | СИ | РЕШЕНИЕ
Мощность поглощенной дозы излучения равна поглощенной дозе излучения, отнесенной к единице времени Поглощенная доза излучения — это величина, равная отношению энергии ионизирующего излучения, поглощенной облучаемым веществом, к массе этого вещества Тогда энергия ионизирующего излучения равна |
Ответ:
Р
= 0,81 мкГр/с;
W
= 2,1 Дж.
Задача 3.
Воздух при нормальных условиях облучается γ-излучением. Определить энергию, поглощаемую воздухом массой 5 г при экспозиционной дозе излучения 258 мкКл/кг.
| ДАНО: | СИ | РЕШЕНИЕ
Запишем формулу для определения энергии, поглощаемой воздухом Количество пар ионов в единице массы Тогда энергия поглощаемая воздухом Энергия ионизации воздуха |
Ответ:
энергия, поглощенная воздухом массой 5 г, равна 43,5 мкДж.
Задача 4.
Мощность экспозиционной дозы на расстоянии 10 см от источника составляет 85 мР/ч. На каком расстоянии от источника можно находиться без защиты, если допустимая мощность дозы равна 0,017 мР/ч?
| ДАНО: | СИ | РЕШЕНИЕ
Мощность экспозиционной дозы излучения прямо пропорциональна квадрату активности препарата и обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника где ky – g-постоянная, которая характерна для данного радионуклида. Применим записанную формулу для двух случаев Тогда Тогда безопасное расстояние |
Ответ:
без защиты можно находиться на расстоянии 7,1 м от источника.
Задача 5
. Карманный дозиметр радиоактивного облучения, представляющий собой миниатюрную ионизационную камеру емкостью 3 пФ, заряжен до потенциала 180 В. Под влиянием облучения потенциал снизился до 160 В. Сколько рентген покажет дозиметр, если до этого он был поставлен на ноль, а объем воздуха в камере 1,8 см3?
| ДАНО: | СИ | РЕШЕНИЕ
Величина нейтрализованного заряда прямо пропорциональна емкости ионизационной камеры дозиметра и изменению ее потенциала Количество образовавшихся пар ионов Заряд одновалентного иона Зарегистрированная дозиметром доза облучения |
Ответ:
зарегистрированная дозиметром доза облучения составляет 0,1 Р.
Отраженная и поглощенная радиация. Альбедо земной поверхности и Земли в целом
Суммарная солнечная радиация, приходящая на земную поверхность, частично от нее отражается и теряется ею — это отраженная радиация (Rk),
она составляет около 3 % от всей солнечной радиации. Оставшаяся радиация поглощается верхним слоем почвы или воды и называется
поглощенной радиацией
(47 %). Она служит источником энергии всех движений и процессов в атмосфере. Величина отражения и соответственно поглощения солнечной радиации зависит от отражательной способности поверхности, или альбедо.
Альбедо поверхности
— это отношение отраженной радиации к суммарной радиации, выраженное в долях от единицы или в процентах:
А=Rk/Q∙100 %
.Отраженная радиация выражается формулой
Rk=Q∙A,
оставшаяся поглощенная —
Q–Rk
или
(Q·(1–А),
где 1–
А –
коэффициент поглощения, причем
А
рассчитывается в долях от единицы.
Альбедо земной поверхности зависит от ее свойств и состояния (цвета, влажности, шероховатости и т. д.) и изменяется в больших пределах, особенно в умеренных и субполярных широтах в связи со сменой сезонов года. Наиболее высокое альбедо у свежевыпавшего снега — 80—90 %, у сухого светлого песка — 40 %, у растительности — 10—25 %, у влажного чернозема — 5 %. В полярных областях высокое альбедо снега сводит на нет преимущество больших величин суммарной радиации, получаемых в летнее полугодие. Альбедо водных поверхностей в среднем меньше, чем суши, так как в воде лучи глубже проникают в верхние слои, чем в почвогрунтах, рассеиваются там и поглощаются. При этом на альбедо воды большое влияние оказывает угол падения солнечных лучей: чем он меньше, тем больше отражательная способность. При отвесном падении лучей альбедо воды составля-
ет 2— 5 %, при малых углах — до 70 %. В целом альбедо поверхности Мирового океана составляет менее 20 %, так что вода поглощает до 80 % суммарной солнечной радиации, являясь мощным аккумулятором тепла на Земле.
Интересно также распределение альбедо на различных широтах земного шара и в разные сезоны.
Альбедо в целом увеличивается от низких широт к высоким, что связано с возрастающей облачностью над ними, снежной и ледяной поверхностью полярных областей и уменьшением угла падения солнечных лучей. При этом видны локальный максимум альбедо в экваториальных широтах вследствие большой
Читайте также: Однодневное голодание на воде: правила, выход, противопоказания
облачности и минимумы в тропических широтах с их минимальной облачностью.
Сезонные вариации альбедо в северном (материковом) полушарии значительнее, нежели в южном, что обусловлено более острой реакцией его на сезонные изменения природы. Это особенно заметно в умеренных и субполярных широтах, где летом альбедо понижено из-за зеленой растительности, а зимой повышено за счет снежного покрова.
Планетарное альбедо Земли — отношение уходящей в Космос «неиспользованной» коротковолновой радиации (всей отраженной и части рассеянной) к общему количеству солнечной радиации, поступающей на Землю. Оно оценивается в 30 %.