Интенсивность прямой солнечной радиации

Радиацию, приходящую к земной поверхности непосредст­венно от солнечного диска, называют прямой солнечной радиа­цией, в отличие от радиации, рассеянной в атмосфере. Солнеч­ная радиация распространяется от Солнца по всем направле­ниям. Но расстояние от Земли до Солнца так велико, что прямая радиация падает на любую поверхность на Земле в виде пучка параллельных лучей,исходящего как бы из бесконечности. Даже Земной шар в целом так мал в сравнении с расстоянием от Солнца, что всю солнечную радиацию, падающую на него, без заметной погрешности можно считать пучком параллельных лучей.

Приток прямой солнечной радиации на земную поверхность или на любой вышележащий уровень в атмосфере характеризуется интенсивностью радиации I, т. е. количеством лучистой энергии, поступающим за единицу времени (одну минуту) на единицу площади (один квадратный сантиметр), перпендикуляр­ной к солнечным лучам.

Рис. 1. Приток солнечной радиации на поверх­ность, перпендикулярную к лучам (АВ), и на го­ризонтальную поверхность (АС).

Легко понять, что единица площади, расположенной перпендикулярно к солнечным лучам, получит максимально возможное в данных условиях количество радиации. На единицу горизон­тальной площади придется меньшее количество лучистой энер­гии

I' = I sinh

где h — высота солнца (рис. 1).

Все виды энергии взаимно эквивалентны. Поэтому лучистую энергию можно выразить в единицах любого вида энергии, на­пример в тепловых или механических. Естественно выражать ее в тепловых единицах, потому что измерительные приборы осно­ваны на тепловом действии радиации: лучистая энергия, почти полностью поглощаемая в приборе, переходит в тепло, которое и измеряется. Таким образом, интенсивность прямой солнечной радиации будет выражаться в калориях на квадратный санти­метр в минуту (кал/см²мин).