9 -tema Quyash radiaciyası

9 -Tema Quyash radiaciyası

Reje:

1. 
   Quyash radiaciyası haqqında túsinik. Atmosferadaǵı quyash radiaciyası aǵımların shólkemlestiriwshiler.
   
2. 
   Quyash turaqlısı. Quyash radiaciyasınıǹ spektral quramı. Spektrdiǹ tiykarǵı bólimleriniǹ biologik áhmiyeti, fotosintetik aktiv radiaciya (FAR).
   
3. 
   Atmosferada quyash radiaciyasınıǹ jutılıwı, shashılıwı hám hálsizleniwi hámde spektral quramınıǹ ózgeriwi. Tuwrı, shashılǵan hám jıyındı radiaciya.
   
4. 
   Albedo. Qaytqan radiaciya. Atmosferanıǹ ushırasıwshı nurlanıwı.
   
5. 
   Erdiǹ uzın tolqın uzınlıqlı. Radiacion balans teǹlemesi.
   
6. 
   Awıl xojalıǵında quyash radiaciyasınan paydalanıwdı asırıw jolları
   

Jer betinde hám atmosferada payda bolatuġın barlıq tábiyiy processleriniń tiykarġı deregi Jjerge túsetuġın Quyash nurlanıwı energiyası bolıp esaplanadı. Quyahtan Jjerge túsetuġın nurlanıw aġımı energiyasın Quyash radiaciyası dep ataladı. Jer betine túsken nurlanıw energyasınıń belgili bólegi shaġılısadı, qalġan bólegi bolsa topıraqtıń ústki qatlamında jutılıp, onı ısıtadı. Basqasha aytqanda, jutılġan nurlanıw aġımı energiyası jıllılıqqa aylanadı. Nátiyjede, ısıġan Jer beti atmosferanıń jerge tutasqan qatlamların da ısıta baslaydı, yaġnıy molekulyar jıllılıq ótkizgishlik sebepli troposferanıń tómeńi qatlamlarına jıllılıq jetkerilip beriledi. Atmosfera tikkeley óz - ózinen ótiwshi Quyash radiaciyası esabına júdá kem ısıydı. Jjerge tutasıp atırġan Quyash radiaciyasınıń bir bólegin quraytuġın kórinetuġın Jaqtılıq tásirinde Jer betinde hár túrli ósimlikler ósedi. Quyash nurı tásirinde ósimliklerdıń jasıl japıraġında fotosintez processi bolıp ótedi [1]. Fotosintez ósimlik japıraġında jutılġan jaqtılıq energiyası esabına anorganik zatlar (suw hám karbonat angidrid gazı) nıń organik zat (belok, kraxmal hám basqa) larġa aylanıw processi bolıp esapalanadı. Bul process ósimlik japıraġı xloroplastlarındaġı jasıl pigmentlar-xlorofill dáneleri jutqan jaqtılıq energiyası esabına ámelge asadı. Fotosintez processinde tóplangan organik zatlardıń anaġurlım bólegin ósimlik dem alıw processinde sarıplap ósedi, rawajlanadı hám ónim beredi. Ósimliklerdegi fotosintez processi sebepli ol erden átirap ortalıqqa erkin kislorod ajıralıp shıġadı. Bul process sebepli atmosferadaġı karbonat angidrid gazınıń muġdarı asıp, kislorod muġdarı bolsa kemeyedi. Jjerge Quyash energiyası túskenligi ushın onda ómir ushın zárúr temperatura jaġdayı payda boladı. Kóller, teńizler, okeanlar hám daryalar ózine túsken Quyash radiaciyasınıń bir bólegin jutıp ısıydı hám puwlanadı. Suw puwları óz gezeginde hár túrli sebepljerge tiykarlanıp troposferanıń belgili biyikliklerine shekem kóteriliwde suwıydı. Olardıń kondensaciyası hám sUFlimaciyası nátiyjesinde troposferanıń qoyıw qatlamlarında bultlar payda boladı. Atmosferadaġı suw puwlarınıń toyınıw halına shekem hám onnan da tómenirek temperaturaġa suwıwınan hár túrli jawınlar jawadı. Eń aqırında, energiyanıń qaytadan tiklenbeytuġın derekleri - neft, gaz, taskómir de júdá qádimgi zamanlarda ósimliklerdıń shiriwinen payda bolġanlıġın yamasa ósimliklerdıń ózi de Quyash nurlanıw energiyası esabına óskenligin umıtpawımız kerek. Quyash Jerden ortasha 149,5 mln.km aralıqtaġı gazlı otlı shárdan quralġan. Onıń massası Jer massasınan 333000 márte úlken bolıp, 1,98·10³⁰ kg ġa teń. Quyash radiusı Jerdikinen 109 márte úlken hám 696000 km ga teń. Quyashtıń oraylıq bóleginda temperatura bir neshe million gradusqa shekem jetkenliginen vodorodtıń geliyġa aylanıw termoyadro reakciyası payda boladı.

Quyash hár sekund dawamında keńislikke 3,71·10²⁶ Dj energiya shashadı, Jjerge bolsa bul energiyanıń eki milliardtan bir úlesi ġana túsedi Jer Quyahtan jılına 5,74·10²⁴ Dj energiya aladı. Jer betiniń hár bir kvadrat kilometr maydanına jılına ortasha 1,1·10¹⁶ Dj energiya túsedi. Tap sonsha muġdardaġı jıllılıtı alıw ushın bolsa 4·10⁸ kg nan artıq taskómir jaġıw kerek. [3]
Quyash Jjerge 1,5 sutka dawamında barlıq mámleketler elektr stansiyalarınıń birgelike bir jılda islep shıqqan energiyasına teń energiya beredi.
Ulıwma alġanda, Jer atmosferasına jetip kelgen Quyash energyasınıń 42 payızı atmosferadan qatıp jáne kosmik keńislikke tarqaladı, 14 payızı atmosferada jutıladı, qalġan 44 payızı bolsa atmosferadan ótip Jer betine túsedi.
Meteorologiyanıń Quyash, Jer hám atmosfera radiaciyasın úyrenetuġın bólimin aktinometriya dep ataladı. Aktinometriyada nurlı energiya muġdarı radiaciya aġımı túsinigi menen xarakterlenedi.
Bazı bir betke waqıt birliginde túsiwshi nurlı energiya muġdarına radiaciya aġımı dep ataladı. Aktinometrik baqlawlarda ádette nurlı energiya aġımı tıġızlıġın ólshenedi. Birlik betke waqıt birliginde túsetuġın radiaciya aġımı muġdarına radiaciya aġımınıń tıġızlıġı dep aytıladı. Aldıńġı jıllarda baspadan shıqqan meteorologiyalıq ádebiyatlarda radiaciya aġımı tıġızlıġı túsinigi ornına kóbinese radiaciya aġımı jedelligi túsinigi qollanılġan.
Házirgi kúnde bul túsinik ornına bolsa radiaciya aġımı energetik jaqtırtılġanlıġı túsinigi qollanıladı. Radiaciya aġımınıń energetik jaqtırtılġanlıġı SI sistemasında Vt/m² birlginde ólshenedi. Radiaciya aġımı energetik jaqtırtılġanlıġınıń aldıńġı jıllarda qóllanib kelingen kal/sm²min birligi menen Vt/m² arasında tómendegishe qatnas bar: [2] kal/sm²min.
Atmosferanıń joqarı shegarasında Quyash nurlarına tik qoyılġan betke túsetuġın radiaciyanı san jaġınan qarayıq. Jer menen Quyash arasındaġı aralıq ortasha bólġanda atmosferanıń joqarı shegarasında Quyash nurlarına tik jaylastırılġaan birlik maydanda waqıt birliginde Quyash nurlanıwınıń payda etken energetik jaqtırtılġanlıġın Quyash turaqlısı delinedi hám onı S_o háribi menen belgilenedi. Eń keyingi belgilewljerge tiykarlanıp Quyash turaqlısınıń mánisi S_o = 1377 Vt/m² ġa teń. Demek, Quyash turaqlısı bul Quyash radiaciyasına ele atmosferanıń tásiri bólmaġandaġı payda bolġan energetik jaqtırtılġanlıġı bolıp esplanadı hám ol tek Quyashtıń nur shıġarıw qábiliyetine baylanıslı. Quyash radiaciyası atmosferadan ótkende quramalı ózgerisljerge ushıraydı. Atmosfera qatlamınıń joqarı shegarasınan Jjerge shekem bólġan aralıqta Quyash radiaciyasınıń belgili bólegi atmosfera gazları hám aralaspalar tárepinen jutıladı hám jıllılıqqa aylanadı. Quyash radiaciyasınıń jáne bir bólegi atmosfera gazları, qattı hám suyıq aralaspalar tárepinen shashıladı. Quyash radiaciyasınıń jutılıwdan, shashılıwdan qalġan bólegi bolsa Jer betineshe jetip keledi. Jer betine jetip kelgen Quyash radiaciyası bir bólegi onnan qaytadi hám qalġan bólegi er betinde jutılıp, onı ısıtadı. Atmosferada shashılġan radiaciyanıń belgili bólegi jáne Jerge túsedi. Nátiyjede, Quyash radiaciyası atmosferadan ótiwde jutılıwı sebepli san jaġınan kúshsizlenedi hám shashılıwıdan spektral quramı ózgeredi. Demek, Jerge túsetuġın Quyash radiaciyası tuwrı hám shashılġan turlerde bóladı. Quyash gardishidan tikkeley Jerge túsetuġın radiaciyanı tuwrı radiaciya dep ataladı. Er menen Quyash arasındaġı aralıq júdá úlken bolġanlıġınan tuwrı Quyash radiaciyasın parallel nurlar aġımı dep qaraw múmkin. Quyash radiaciyasınıń atmosferada hawa molekulaları, bult hám de basqa hár túrli bólekshelerde shashılatuġın keyin jerge túsetuġın bólegin shashılġan radiaciya delinedi. [4] Shashılġan radiaciya Jer betindeġı denelerge Quyahtan tuwrı túspey, bálkim aspan gúmbeziniń qálegen tochkasınan túsedi. Gorizontal betke bir waqıttıń ózinde túsetuġın tuwrı hám shashılġan radiaciyalar jıyındı radiaciya dep ataladı. Quyash radiaciyasınıń Jer beti qaytarġan bólegin qısqa tolqın uzınlıqlı shaġılısqan radiaciya delinedi. Biz joqarıda atmosfera ózine túsetuġın Quyash radiaciyasınıń belgili bólegin hám Jerdiń nurlanıwın jutıp azġana ısıydı dep aytqan edik. Isıġan atmosfera óz gezeginde álem keńislikke hám Jer tárepke nurlanadı. Atmosferanıń Jer tárepke baġıtlanġan nurlanıwı ushırasıwshı (qarama – qarsı) nurlanıw dep aytıladı. Biz fizika páninen temperaturanı absolyut nol (-273S) dan joqarı bólġan hár qanday dene nur shıġarıwın bilemiz. Bunnan tısqarı temperaturanı joqarı bólġan deneler qısqa tolqın uzınlıqlı nurlanıw shıġarıwı, temperaturası tómen deneler bolsa úlken tolqın uzınlıqlı nurlanıw shıġarıwı da belgili. Nuralanıp atırġan denenıń temperaturası aġurlım joqarı bólsa, onıń shıġarġan nurlanıwı sonsha qısqa tolqın uzınlıqlı bóladı. Jer betiniń temperaturanı ortasha 15C átirapında bolġanınan Jer uzın tolqınlı nurlanıw shıġaradı. Jerdiń nurlanıwın ádette Jerdiń jıllılıq nurlanıwı yamasa uzın tolqınlı nurlanıwı dep ataladı. Solay etip, atmosferadaġı nurlanıw aġımlarınıń bir bólegi (tuwrı, shashılġan hám atmosferanıń ushırasıwshı nurlanıwı) Jer tárepke baġıtlanġan bólsa, qalġan bólegi (shaġılısqan radiaciya hám Jerdiń uzın tolqınlı nurlanıwı) bolsa Jerden atmosferaga hám keńislikke tárepke baġıtlanġan bóladı. Quyash nurlarına tik qoyılġan birlik betke waqıt birliginde túsetuġın tuwrı Quyash radiaciyası muġdarıni tuwrı radiaciyanıń tik maydandaġı energetik jaqtırtılġanlıġı dep ataladı hám S háribi menen belgilenedi, bul jaġdayda gorizontal maydandaġı tuwrı radiaciya energetik jaqtırtılġanlıġın S¹ menen belgileymiz. Usıġan uqsas shashılġan radiaciya energetik jaqtırtılġanlıġın D, qısqa tolqınlı shaġılısqan radiaciya energetik jaqtırtılġanlıġın R_q, atmosferanıń ushırasıwshı nurlanıwı energetik jaqtırtılġanlıġın E_a, Jerdiń uzın tolqınlı nurlanıwı energetik jaqtırtılġanlıġın E_er dep belgileyik, yamasa qısqasha tik maydandaġı tuwrı radiaciyanı S, gorizontal maydandaġı tuwrı radiaciyanı S¹, shashılġan radiaciyanı D, shaġılısqan radiaciyanı R_q, atmosferanıń ushırasıwshı nurlanıwın E_a, Jerdiń uzın tolqınlı nurlanıwın E_er dep te belgilewimiz múmkin. Bul jaġdayda atmosferadaġı nurlanıw aġımlarınıń baġıtların sxematik túrde tómendegishe kórsete alamız. Nurlanıw aġımınıń tolqın uzınlıġın  háribi menen belgileyik. Quyash nurlanıwınıń aġımları hám Jer, atmosferanıń nurlanıwın qısqa tolqın uzınlıqlı (4mkm) hám úlken tolqın uzınlıqlı (>4 mkm) bólimlerge ajıratıladı. Tuwrı, shashılġan hám shaġılısqan radiaciya spektiriniń qısqa tolqınlı bólegine, Jerdiń jıllılıqtan nurlanıwı hám atmosferanıń ushırasıwshı nurlanıwı spektiriniń uzın tolqınlı bólegine tiyisli bolıp tabıladı. Quyash radiaciyası pútin energyasınıń 99 payızın qısqa tolqınlı radiaciya quraydı. Demek, atmosferadaġı radiaciya aġımları bir - birinen tolqın uzınlıqları (hám energiyaları) menen parqlanadı. Olardıń hár biriniń mánisi sutka dawamında ózgerip baradı. Ósimlikler tiykarınan tuwrı hám shashılġan, júdá az sanda shaġılısqan radiaciyalardı ózlestiredi.