Chương 6: NĂNG LƯỢNG BỨC XẠ MẶT TRỜ
6.2 Nguyên nhân gây nên hiện tượng suy giảm cường độ bức xạ mặt trời khi xuyên qua khí quyển
xuyên qua khí quyển
Theo Reijsnyder và Lull (1965), vào những ngày trời nắng, thành phần năng lượng ánh sáng mặt trời mà mặt đất nhận được gồm 10% bức xạ tử ngoại, 45% bức xạ ánh sáng nhìn thấy và 45% bức xạ hồng ngoại.
Theo Bughe và Menborate, sự giảm của cường độ bức xạ mặt trời khi đi qua khí quyển trái đất phụ thuộc vào độ dày và khối lượng lớp khí quyển mà tia sáng đi qua. Các quan sát cho thấy khi mặt trời ở chân trời (độ cao mặt trời ho = 0o) thì đường đi của tia sáng dài gấp 37,4 lần so với khi mặt trời ở
thiên đỉnh (độ cao mặt trời ho = 90o).
Cơng thức Bughe và Menborate: I = IoPm, với: I: cường độ bức xạ mặt trời chiếu tới mặt đất; Io: hằng số mặt trời;
P: độ trong suốt của khí quyển (thường P = 0.75); m: khối lượng khơng khí mà tia sáng đi qua.
Tĩm lại, cĩ thể liệt kê một số nguyên nhân chính làm giảm cường độ bức xạ mặt trời khi đi qua bầu khí quyển:
- Hơi nước, khí CO2, O3, bụi… trong khí quyển hấp thu năng lượng bức xạ mặt trời tạo thành nhiệt năng và gây ra hàng loạt các phản ứng ion hĩa.
- Trong quá trình đi xuyên qua lớp khí quyển, các tia bức xạ mặt trời bị khuyếch tán theo nhiều hướng khác nhau. Một bộ phận bị khúc xạ bởi các lớp khí quyển cĩ chiết suất khác nhau.
- Một phần lớn năng lượng bức xạ mặt trời bị các đám mây phản xạ trở lại vào khơng gian.
Hình 6.6 : ?????????????????? 6.3 Thành phần quang phổ của bức xạ mặt trời
Bản chất của bức xạ mặt trời là sĩng điện từ cĩ bước sĩng từ 0,20 – 24,0:
- Bước sĩng từ 0,20 – 0,39 được gọi là các tia tử ngoại (phần lớn bị O3 hấp thu trong tầng bình lưu);
- Bước sĩng từ 0,39 – 0,76 được gọi là các tia trơng thấy (di chuyển trong khơng gian với vận tốc khoảng 300.000m.s-1
)
(gồm nhiều tia sáng đơn sắc hợp thành dải quang phổ: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím);
- Bước sĩng từ 0,76 – 24,0 được gọi là các tia hồng ngoại (màu gần đỏ).
Ở giới hạn ngồi của khí quyển, các tia tử ngoại chiếm 7%; các tia trơng thấy chiếm 46%; cịn lại 47% là tia hồng ngoại.