До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні


НазваДо природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні
Дата конвертації27.02.2013
Розмір446 b.
ТипПрезентации



До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні.

  • До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні.





Спостереження за Сонцем за допомогою піргеліометра супутника Nimbus дали можливість визначити середню інтенсивність сонячного випромінювання (сонячну сталу):

  • Спостереження за Сонцем за допомогою піргеліометра супутника Nimbus дали можливість визначити середню інтенсивність сонячного випромінювання (сонячну сталу):

  • 1373 Вт/м2.



Потужність сонячного випромінювання на земній поверхні:

  • Потужність сонячного випромінювання на земній поверхні:

  • Р = 1373 Вт/м π RЗ2 =



  • I = P/S = (1,74∙1017 Вт/5,1∙1014 м2) =

  • = 342 Вт/м2.



  • Від 115-145 Вт/м2 (Полісся)

  • до 185-215 Вт/м2 (Крим)



Загальна сонячна енергія становить для сфери радіусом d = 1,496·1011 м:

  • Загальна сонячна енергія становить для сфери радіусом d = 1,496·1011 м:

  • Е = ІS = 1373 Вт/м2 ·4πd2 м2 =

  • = 1373 Вт/м2 ·4·3.14·(1,496·1011)2 м2 =

  • = 3,88·1026 Вт.



Сонце можна розглядати як чорне тіло; відповідно Закону Стефана-Больтцмана:

  • Сонце можна розглядати як чорне тіло; відповідно Закону Стефана-Больтцмана:

  • σТ4 = 3,88·1026 Вт/4πRС2.

  • Звідси абсолютна температура Сонця дорівнює:

  • Т = 5770 К.



  • Відповідно Закону Віна

  • λmaxT = 2,898·10–3 м K.

  • Звідси

  • λmax(Сонця) =

  • =(2,898·10–3 м K)/5770 K = =5,02·10–7 м =

  • =502·10–9 м = 502 нм.

  • λmax(Землі) =

  • =(2,898·10–3 м K)/300 K = =10·10–6 м = 10 мкм





19 % прямого сонячного випромінювання поглинається атмосферою;

  • 19 % прямого сонячного випромінювання поглинається атмосферою;

  • 20 % відбивається хмарами;

  • 6 % розсіюється атмосферою:

  • 4 % відбивається земною поверхнею;

  • 51 % поглинається земною поверхнею.





Випромінювальні властивості Сонця описуються рівнянням:

  • Випромінювальні властивості Сонця описуються рівнянням:

  • ЕС =ЕСcos + ЕД

  • де ЕС – сумарна енергетична освітленість сонячним випромінюванням земної поверхні,

  • ЕСcos енергетична освітленість земної поверхні прямим сонячним випромінюванням,

  • а Е Д – дифузним сонячним випромінюванням.



  • Ультрафіолетова область

  • УФ-С 100280 нм

  • УФ-В 280315 нм

  • УФ-А 315380 нм

  • Видима область 380440 нм

  • Інфрачервона область 7602500 нм



Основна маса озону атмосфери (близько 90 %) міститься в стратосфері на висоті 10–50 км з максимумом на висоті 20–25 км.

  • Основна маса озону атмосфери (близько 90 %) міститься в стратосфері на висоті 10–50 км з максимумом на висоті 20–25 км.





Kератит

  • Kератит



Загар

  • Загар



Бактерицидна дія

  • Бактерицидна дія





Саме УФ-В область призводить до еритеми, небезпечних генетичних порушень в організмі людини, раку шкіри.

  • Саме УФ-В область призводить до еритеми, небезпечних генетичних порушень в організмі людини, раку шкіри.







Слід відмітити, що незважаючи на незначну концентрацію озону, він здатний поглинати ультрафіолетове сонячне випромінювання:

  • Слід відмітити, що незважаючи на незначну концентрацію озону, він здатний поглинати ультрафіолетове сонячне випромінювання:

  • майже все випромінювання УФ-С області ( 200–300 нм ),

  • та частину випромінювання УФ-В області ( 280–320 нм ).



  • Загальний озон – Спектрофотометр Добсона, спектрофотометр Брюера

  • Поверхневий озон – Хемілюмінесценція, ультрафіолетова фотометрія



Одиниці Добсона використовуються для вимірювання «товщини» озонового шару.

  • Одиниці Добсона використовуються для вимірювання «товщини» озонового шару.

  • Якщо уявити, що всі молекули озону, які присутні в стратосфері, можна зібрати на поверхні (при нормальних тиску та температурі), то товщина цього шару становитиме 3 мм.







До недоліків можна віднести вплив аерозолів та забруднень атмосфери, які поглинають на тих самих довжинах хвиль, на результати вимірювань.

  • До недоліків можна віднести вплив аерозолів та забруднень атмосфери, які поглинають на тих самих довжинах хвиль, на результати вимірювань.



Вимірювання на довжинах хвиль

  • Вимірювання на довжинах хвиль

  • 306.3,

  • 310.1,

  • 313.5,

  • 316.8,

  • 320.1 nm.









Озоновий зонд являє собою прилад, що встановлюється на повітряній кулі з газом, яка підіймається на висоту до 35 км.

  • Озоновий зонд являє собою прилад, що встановлюється на повітряній кулі з газом, яка підіймається на висоту до 35 км.





Три основних типи озонових зондів:

  • Три основних типи озонових зондів:

  • the Brewer-Mast (BM),

  • the electrochemical concentration cell (ECC), and

  • the Japanese ozonezonde (KC).



2KI + O3 + H2O → 2KOH + I2 + O2.

  • 2KI + O3 + H2O → 2KOH + I2 + O2.

  • I2 + 2e → 2I-









Lidar (light detection and ranging) beams from the tropospheric ozone lidar laboratory at JPL's Table Mountain Facility near Wrightwood, Calif., provided tropospheric ozone data used in the NOAA study.

  • Lidar (light detection and ranging) beams from the tropospheric ozone lidar laboratory at JPL's Table Mountain Facility near Wrightwood, Calif., provided tropospheric ozone data used in the NOAA study.

  • The actual beams used in the study were in the ultraviolet (invisible) wavelength.



Light Detection and Ranging (LIDAR) is an ozone measurement technique that relies on absorption of laser light by ozone.

  • Light Detection and Ranging (LIDAR) is an ozone measurement technique that relies on absorption of laser light by ozone.

  • A telescope is used to collect ultraviolet light that is scattered by two laser beams - one of which is absorbed by ozone (308 nm) and the other is not (351 nm).

  • By comparing the intensity of light scattered from each laser, a profile of ozone concentration vs. altitude is measured from 10 km to 50 km.





The Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) was launched in 1995 aboard the European Remote Sensing satellite (ERS).

  • The Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) was launched in 1995 aboard the European Remote Sensing satellite (ERS).

  • The objectives of this UV-visible spectrometer cover a wide range of scientific fields, spanning from stratospheric ozone and climate change studies to atmospheric pollution monitoring.



Спектральний діапазон 240-790 нм

  • Спектральний діапазон 240-790 нм

  • Об’єкти вимірювань O3, NO2, BrO, OClO, SO2, HCHO, хмари, аерозолі.







Обов’язково треба подивитися анімацію, що пояснює принцип дії GOME-2:

  • Обов’язково треба подивитися анімацію, що пояснює принцип дії GOME-2:

  • http://www.esa.int/esaLP/SEMTTEG23IE_LPmetop_0.html



Пластикові контейнери обладнані пористим тефлоновим екраном, через який поступає за рахунок дифузії озон, який вступає в реакцію з барвником (Indigo Carmine dye), що супроводжується зміною кольору останнього залежно від концентрації озону .

  • Пластикові контейнери обладнані пористим тефлоновим екраном, через який поступає за рахунок дифузії озон, який вступає в реакцію з барвником (Indigo Carmine dye), що супроводжується зміною кольору останнього залежно від концентрації озону .



Зміна кольору від жовтого до темножовтого

  • Зміна кольору від жовтого до темножовтого

  • (4 рівня)

  • Діапазон концентрацій від < 0.045 ppm до > 0.105 ppm.

















Видатний біофізик, засновник геліобіології. Установив залежність між циклами активності Сонця та багатьма явищами в біосфері.

  • Видатний біофізик, засновник геліобіології. Установив залежність між циклами активності Сонця та багатьма явищами в біосфері.







Атмосферне випромінювання спрямоване до земної поверхні та у космос.

  • Атмосферне випромінювання спрямоване до земної поверхні та у космос.

  • Енергетична освітленість земної поверхні дорівнює енергетичній світності атмосфери

  • ЕA = МA



На земну поверхню діє довгохвильове випромінювання атмосфери, за яке відповідають в першу чергу такі гази як водна пара, двоокис вуглецю та озон.

  • На земну поверхню діє довгохвильове випромінювання атмосфери, за яке відповідають в першу чергу такі гази як водна пара, двоокис вуглецю та озон.

  • Ці компоненти поглинають та випромінюють в області:

  • вода - 5–7 мкм, а також на довжинах хвиль, що перевищують 17 мкм;

  • двоокис вуглецю – поблизу 4,5 мкм та на довжинах хвиль більших ніж 13,5 мкм;

  • озон – поблизу 9,6 мкм.

  • Крім того, атмосферні аерозолі беруть участь у тепловому випромінюванні.



Спектр випромінювання атмосфери займає область 5–100 мкм; енергетична світність атмосфери визначається за виразом:

  • Спектр випромінювання атмосфери займає область 5–100 мкм; енергетична світність атмосфери визначається за виразом:

  • МA = εTA4

  • де ε – випромінювальна здатнiсть; стала Стефана-Больцмана ( 5,6710-8 Втм-2К-4 );

  • TA – температура уявного абсолютно чорного тіла, яким можна моделювати атмосферу.







Енергетична світність земної поверхні визначається за виразом:

  • Енергетична світність земної поверхні визначається за виразом:

  • М З = TЗ4,

  • де  - випромінювальна здатність земної поверхні



  • МE = εTE4







Піргеліометри – прилади для вимірювання прямого сонячного випромінювання при умові нормального падіння

  • Піргеліометри – прилади для вимірювання прямого сонячного випромінювання при умові нормального падіння









Прилад для вимірювання дифузного випромінювання обладнаний вузькою кільцеподібною стрічкою, яка затінює детектор від прямого сонячного випромінювання.

  • Прилад для вимірювання дифузного випромінювання обладнаний вузькою кільцеподібною стрічкою, яка затінює детектор від прямого сонячного випромінювання.

  • В той же час, ця стрічка повинна бути достатньо вузькою, щоб не заважати реєстрації дифузного випромінювання.

  • Кільцеподібна стрічка приєднана до електродвигуна для того, щоб слідкувати за рухом Сонця



Піранометри – прилади для вимірювання сонячного випромінювання,

  • Піранометри – прилади для вимірювання сонячного випромінювання,

  • що поступає з цілої півсфери

  • (кут зору 2ср);





Для вимірювання сонячного випромінювання, що потрапляє на горизонтальну поверхню з цілої півсфери (кут зору 2ср) використовують піранометри.

  • Для вимірювання сонячного випромінювання, що потрапляє на горизонтальну поверхню з цілої півсфери (кут зору 2ср) використовують піранометри.

  • Термін «піранометр» походить від грецьких слів πῦρ+άνω+μέτρον − вогонь+нагорі+міра.

  • Піранометр містить зіркоподібний детектор, чутливими елементами якого є забарвлені у чорний та білий колір термопари.



Залежно від чутливості піранометри поділяють на класи: перший

  • Залежно від чутливості піранометри поділяють на класи: перший

  • ( 0,1 %);

  • другий ( 0,5 %)

  • та третій ( 1,0 %).



Перевагою термоелектричних приймачів є їхня здатність давати відліки в будь-якій ділянці спектра з постійною чутливістю. Прилади характеризуються високою лінійністю і дають відлік в абсолютних одиницях.

  • Перевагою термоелектричних приймачів є їхня здатність давати відліки в будь-якій ділянці спектра з постійною чутливістю. Прилади характеризуються високою лінійністю і дають відлік в абсолютних одиницях.

  • До недоліків належать невисока чутливість і велика інертність. Прилади вимагають також частого контролю чистоти поверхні півсфер та якості осушувальної рідини між ними.



Вимірювання довгохвильового випромінювання атмосфери та земної поверхні здійснюється за допомогою піргеометра, який являє собою піранометр, в якому скляні півсфери замінені на купол, що виконує функції інфрачервоного фільтра

  • Вимірювання довгохвильового випромінювання атмосфери та земної поверхні здійснюється за допомогою піргеометра, який являє собою піранометр, в якому скляні півсфери замінені на купол, що виконує функції інфрачервоного фільтра





Для вимірювання сумарного випромінювання (коротко- та довгохвильового), що проходить крізь горизонтальну площину, використовують піррадіометри.

  • Для вимірювання сумарного випромінювання (коротко- та довгохвильового), що проходить крізь горизонтальну площину, використовують піррадіометри.





Альбедо є часткою сумарного випромінювання, що відбивається природною поверхнею.

  • Альбедо є часткою сумарного випромінювання, що відбивається природною поверхнею.

  • Внаслідок вимірювань визначають відношення відбитого до сумарного випромінювання, тобто альбедо.





Для вимірювання енергетичного балансу між вхідним короткохвильовим та довгохвильовим випромінюванням відносно відбитого від поверхні короткохвильового та вихідного довгохвильового випромінювання застосовують чотириелементний сумарний радіометр

  • Для вимірювання енергетичного балансу між вхідним короткохвильовим та довгохвильовим випромінюванням відносно відбитого від поверхні короткохвильового та вихідного довгохвильового випромінювання застосовують чотириелементний сумарний радіометр







± 5%

  • ± 5%





  • Оптичне випромінювання видимої області спектра (400-700 нм) називається фотосинтетично активним випромінюванням (ФАВ).





Кількість отриманих фотонів вимірюється в ейнштейнах (символ Е). Енергія одного моля фотонів дорівнює:

  • Кількість отриманих фотонів вимірюється в ейнштейнах (символ Е). Енергія одного моля фотонів дорівнює:

  • 1 ейнштейн = 1 Е = NA h =

  • 1 моль фотонів = 6,022·1023 фотонів,

  • де NA – число Авогадро (6,0231023 моль-1); h – енергія одного фотона.



  • Для оцінювання співвідношення оптичного випромінювання з фотосинтетичною активністю рослин використовують густину потоку фотосинтетичних фотонів (ГПФФ), яка має одиницю вимірювання

  • мкЕм-2с-1 або мкмольм-2с-1.



Співвідношення між одиницями оптичного випромінювання

  • Співвідношення між одиницями оптичного випромінювання

  • Е (мкЕм-2с-1), Е (Вт/м2) та Е (лк)

  • можна знайти на сайті:

  • http://www.fb.u-tokai.ac.jp/WWW/hoshi/env/light.html





By combining a photodiode with an interference filter and colored filters, it is possible to create a sensor with a spectral response similar to that of the photosynthetic system in plants

  • By combining a photodiode with an interference filter and colored filters, it is possible to create a sensor with a spectral response similar to that of the photosynthetic system in plants



Квантовий сенсор для вимірювання фотосинтетичного випромінювання складається з кремнієвого фотодіода, набору кольорових скляних фільтрів та інтерференційного фільтра.

  • Квантовий сенсор для вимірювання фотосинтетичного випромінювання складається з кремнієвого фотодіода, набору кольорових скляних фільтрів та інтерференційного фільтра.







UM-250 220 nm - 300 nm

  • UM-250 220 nm - 300 nm

  • UM-360 310 nm -400 nm

  • UM-400 360 nm - 480 nm



















  • Кабінети й робочі місця – 300 лк

  • Проектні зали і кімнати,

  • конструкторські бюро – 500 лк

  • Приміщення для роботи

  • з дисплеями – 400 лк

  • Читальні зали – 400 лк

  • Аналітичні лабораторії –500 лк

  • Аудиторії навчальні – 400 лк

  • Фойє – 150 лк



ЗАБРУДНЕННЯ СВІТЛОВЕ - забруднення фізичне, пов'язане з періодичним або тривалим перевищенням рівня природної освітленості місцевості внаслідок використання джерел штучного освітлення. Характерне для великих міст та індустріальних центрів. Самостійно або в поєднанні з ін. формами забруднення здатне призводити до аномалій в розвитку живих організмів, стати причиною їх виселення в ін. місця.

  • ЗАБРУДНЕННЯ СВІТЛОВЕ - забруднення фізичне, пов'язане з періодичним або тривалим перевищенням рівня природної освітленості місцевості внаслідок використання джерел штучного освітлення. Характерне для великих міст та індустріальних центрів. Самостійно або в поєднанні з ін. формами забруднення здатне призводити до аномалій в розвитку живих організмів, стати причиною їх виселення в ін. місця.



Світлове порушення власності – проникнення світла на чужу територію.

  • Світлове порушення власності – проникнення світла на чужу територію.

  • Надмірне освітлення.

  • Осліплююче світло.

  • Світловий хаос.

  • Світлова заграва.





























Які молекули повітря і чому беруть участь у парниковому ефекті?

  • Які молекули повітря і чому беруть участь у парниковому ефекті?

  • Чому молекула СО2 бере участь в цьому ефекті, а молекула О2 – ні?









The major atmospheric constituents (N2 and O2) are not greenhouse gases, because homonuclear diatomic molecules do not absorb in the infrared as there is no net change in the dipole moment of these molecules.

  • The major atmospheric constituents (N2 and O2) are not greenhouse gases, because homonuclear diatomic molecules do not absorb in the infrared as there is no net change in the dipole moment of these molecules.





Схожі:

До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconТеплове випромінювання. Основи фотометрії План лекції Теплове випромінювання
Середню потужність випромінювання за час значно більший періоду світлових коливань приймають за потік випромінювання Ф. Потік енергії,...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconУся область ультрафіолетового випромінювання умовно ділиться на
Ультрафіолетове випромінювання, скорочено уф-випромінювання або ультрафіолет невидиме оком людини електромагнітне випромінювання...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconГенерація рентгенівського випромінювання Інтенсивність гальмівного випромінювання
Генератор : схема живлення, яка забезпечує високу напругу на рентгенівську трубку Рентгенівська трубка: пристрій, який продукує рентгенівське...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconЗахист від випромінювання оптичного діапазону випромінювання оптичного діапазону
Залежно від довжини хвилі ці випромінювання поділяються на: випромінювання видимого діапазону, інфрачервоні
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні icon1. Суцільний та характеристичний спектр випромінювання. Суцільний та характеристичний спектр випромінювання
Рентгенівське випромінювання виникає від різкого гальмування руху швидких електронів у речовині, при енергетичних переходах внутрішніх...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconГеометрична і хвильова оптика. Поширення світла у речовині
Око сприймає світло з довжиною хвилі від 380 до 760 нм (1нм=10 м). Випромінювання, з довжинами хвиль коротшими 380 нм, називається...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconГеометрична і хвильова оптика. Поширення світла у речовині
Око сприймає світло з довжиною хвилі від 380 до 760 нм (1нм=10 м). Випромінювання, з довжинами хвиль коротшими 380 нм, називається...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconГеометрична і хвильова оптика. Поширення світла у речовині
Око сприймає світло з довжиною хвилі від 380 до 760 нм (1нм=10 м). Випромінювання, з довжинами хвиль коротшими 380 нм, називається...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні iconГама-випромінювання
...
До природних випромінювань можна віднести сонячне, атмосферне випромінювання та випромінювання земної поверхні icon2. Джерела іонізуючого випромінювання. Використання радіонуклідів у медицині
Основні фактори, що обумовлюють дію іонізуючого випромінювання на організм людини

Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка