Радиация ( — «сияние, излучение», — «луч») — процесс получения пространством энергии от организмов и предметов, имеющих температуру выше нуля, путём распространения электромагнитных волн.
Основной источник жизни и многих природных процессов на Земле — лучистая энергия Солнца, или солнечная радиация. Величина солнечной радиации, достигающая земной поверхности, обычно выражается в калориях (или килоджоулях) на 1 см² в единицу времени. Количество солнечного тепла зависит от географической широты места, которая в свою очередь определяет угол падения солнечных лучей к поверхности Земли. Чем больше угол падения солнечных лучей, тем большее количество солнечного тепла поступает на земную поверхность. На величину притока солнечной радиации влияют длительность светового дня, состояние атмосферы (наличие водяного пара, запылённость) и мощность слоя воздуха, через который должен пройти солнечный свет.
До земной поверхности доходит лишь одна двухмиллиардная часть энергии Солнца. Основная часть рассеивается в мировом пространстве. Солнечное тепло, дошедшее до земной поверхности при ясной и безоблачной погоде, называется прямой радиацией. Та часть, которая рассеивается в атмосфере, называется рассеянной радиацией. Она тоже попадает на поверхность Земли. В районах, где часто наблюдается погода с высокой облачностью, например Дальний Восток, величина рассеянной радиации больше прямой. С рассеянной радиацией связан голубой цвет неба. Вся солнечная радиация (прямая плюс рассеянная) называется суммарной солнечной радиацией. На специальной карте изолиниями показывают величину суммарной солнечной радиации. На ней хорошо прослеживается общая зональная закономерность — суммарная солнечная радиация нарастает при движении с севера на юг. Например, на полуострове Ямал (70° с. ш.) в течение года на 1 см² поверхности приходится 70 ккал тепла, а на Прикаспийской низменности и в Калмыкии — более 120 ккал. Многие южные районы нашей страны получают солнечное тепло преимущественно в виде прямой солнечной радиации.
Солнечная радиация, поглощённая земной поверхностью, называется соответственно поглощённой радиацией. Именно она нагревает земную поверхность. Некоторая часть солнечного потока отражается от земной поверхности и теряется — это отражённая солнечная радиация. Высоким отражением обладает снег и все светлые поверхности. Отражающая способность лесов или тёмных почв в несколько раз ниже.
Альбедо — (— «белизна») — отражающая способность, отношение количества отражённой радиации к суммарной радиации, поступившей на эту поверхность. Альбедо крон леса составляет 10–15, чернозёма — около 15, травы — 20–25, песка — 30–35, облаков — 50–75, свежевыпавшего снега — 80–90%.
Поглощённая радиация превращается в теплоту. Воздух нагревается от земной поверхности за счёт теплового излучения Земли — земной радиации. По этой причине с подъёмом вверх температура в тропосфере понижается. Часть земной радиации теряется в виде теплового излучения, но большая часть задерживается атмосферой. Свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию к земной поверхности, но задерживать её тепловое излучение, называется парниковым эффектом. Этот эффект существует благодаря наличию в атмосфере водяного пара и углекислого газа. Увеличение доли CO2 приводит к нарушению теплового обмена, усилению парникового эффекта и, как результат, развитию неблагоприятных погодных явлений.
Часть солнечной радиации, которая остаётся после отражения и теплового излучения, называется остаточной радиацией, или радиационным балансом. Величина радиационного баланса определяет температуры той или иной местности. Закономерное изменение величины радиационного баланса и температуры показано на климатических картах.
Не все местности страны получают тепло непосредственно от Солнца в виде радиации. Часть тепла переносится из одной местности в другую воздухом и водой (воздушные массы и океанические течения).
ИТОГИ
- Основа жизни на Земле — лучистая энергия Солнца, или солнечная радиация.
- Количество солнечного тепла, поступающего на Землю, зависит от географической широты местности. Она определяет угол падения солнечных лучей. Чем он больше, тем больше солнечного тепла поступает на земную поверхность.
- Прямая солнечная радиация, дошедшая до земной поверхности в ясную погоду, вместе с рассеянной называется суммарной солнечной радиацией.
- Поглощённая Землёй солнечная радиация преобразуется в земную радиацию — тепловое излучение Земли, обеспечивающее прогревание воздуха.