СОЛНЦЕ И СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ 1

РИС. 1.6. ФОРМИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

РИС. 1.6. ФОРМИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1 - центральная часть; 2 - слой, излучающий тепловую энергию; 3 - внешний слой; 4 - корона; 5 - гамма-кванты; 6 - рентгеновское излучение; 7 - ультрафиолетовое излучение

РИС. 1.7. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС СИСТЕМЫ СОЛНЦЕ-ЗЕМЛЯ

РИС. 1.7. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС СИСТЕМЫ СОЛНЦЕ-ЗЕМЛЯ

1 - Солнце; 2 - 1400000 км; 3 - поверхность Солнца с температурой 6000 К; 4 - приблизительно 150 млн км; 5 - верхняя граница атмосферы Земли, освещаемая потоком солнечного излучения плотностью 1350 Вт/мг (солнечная постоянная); 6 - 13000 км; 7 - Земля; 8 - слой земной атмосферы

Суммарный поток солнечного излучения составляет 9,138 х 1025 кал/с. Среднее за год значение потока энергии излучения, поступающего на площадку 1 см2, находящуюся за пределами земной атмосферы, равно приблизительно 1,95 кал/мин и называется солнечной постоянной.

Однако в земной атмосфере даже в ясную погоду происходят поглощение, рассеяние и отражение солнечного излучения, обусловленные скоплением различных микрочастиц, туманами и облаками, в результате чего до Земли доходит около 70% всей исходящей от Солнца энергии, так что на поверхности Земли поток солнечного излучения, поступающего на площадку 1 м2, перпендикулярную солнечным лучам, уменьшается до 1 кВт или 860 ккал/ч.

РИС. 1.8. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДЛИНЫ ВОЛНЫ

РИС. 1.8. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДЛИНЫ ВОЛНЫ

Eλ - плотность потока излучаемой энергии, Вт/(см2мкм); 1 - солнечное излучение вне земной атмосферы; 2 - излучение "черного тела"с температурой 6000 К; 3 - солнечное излучение на уровне моря; Д - длина волны, мкм

На рис. 1.8 показано распределение по длинам волн плотности потока солнечного излучения, достигающего поверхности Земли; значительная доля энергии излучения приходится на область спектра, расположенную в окрестностях длины волны 0,55 мкм. Излучение с длиной волны менее 0,4 мкм соответствует ультрафиолетовой части спектра. Излучение с длиной волны в пределах от 0,4 до 0,75 мкм приходится на видимый диапазон спектра, а излучение с длиной волны более 0,75 мкм образует инфракрасную область спектра. Поток солнечного излучения представлен после того, как он претерпел изменения вследствие поглощения водяными парами (Н2O) и озоном (О3).

Интенсивность солнечного излучения, приходящего на поверхность Земли, меняется в зависимости от длины волны, и знание этой спектральной зависимости имеет важное значение для технических средств использования солнечной энергии на Земле. Обычно, когда мы говорим о солнечном излучении, то имеется в виду радиация Солнца, достигшая поверхности Земли.