بياض الرمال. بياض الأسطح المختلفة

لامبرت (صحيح، مسطح) البياض

البياض الحقيقي أو المسطح هو معامل الانعكاس المنتشر، أي نسبة التدفق الضوئي المبعثر بواسطة عنصر سطح مستو في جميع الاتجاهات إلى حادث التدفق على هذا العنصر.
في حالة الإضاءة والملاحظة الطبيعية للسطح، يسمى البياض الحقيقي طبيعي .

البياض الطبيعي للثلج النقي هو ~0.9، للفحم ~0.04.

البياض الهندسي

يبلغ البياض البصري الهندسي للقمر 0.12 وللأرض 0.367.

بوند (كروية) البياض


مؤسسة ويكيميديا. 2010.

المرادفات:

انظر ما هو "البيدو" في القواميس الأخرى:

    ألبيدو، جزء من الضوء أو الإشعاعات الأخرى المنعكسة من السطح. العاكس المثالي لديه بياض 1؛ أما العاكس الحقيقي فهو أقل. يتراوح بياض الثلج من 0.45 إلى 0.90؛ بياض الأرض من الأقمار الصناعية ... ... القاموس الموسوعي العلمي والتقني

    - (عربي). مصطلح في القياس الضوئي يوضح مقدار أشعة الضوء التي يعكسها سطح معين. قاموس الكلمات الأجنبية المدرجة في اللغة الروسية. Chudinov A.N.، 1910. البياض (lat. albus light) قيمة تميز... ... قاموس الكلمات الأجنبية للغة الروسية

    البيدو- (البيدو اللاتيني المتأخر، من اللاتينية ألبوس الأبيض)، قيمة تميز العلاقة بين تدفق الإشعاع الشمسي الساقط على الأجسام المختلفة، التربة أو الغطاء الثلجي، وكمية هذا الإشعاع الذي تمتصه أو تنعكس به؛… ... القاموس البيئي

    - (من بياض البياض اللاتيني المتأخر) قيمة تميز قدرة السطح على عكس تدفق الإشعاع الكهرومغناطيسي أو الجسيمات الساقطة عليه. البيدو يساوي نسبة التدفق المنعكس إلى التدفق الساقط. خاصية مهمة في علم الفلك...... القاموس الموسوعي الكبير

    البياض- عديد البيدو م. خطوط العرض. البياض. أبيض. 1906. كسيس. الطبقة الداخلية البيضاء من قشر الحمضيات. الصناعات الغذائية ليكس. بروكج: البياض؛ SIS 1937: ألبي/قبل... القاموس التاريخي للغالية في اللغة الروسية

    البياض- خصائص انعكاس سطح الجسم. يتم تحديده بنسبة التدفق الضوئي المنعكس (المنتشر) عن هذا السطح إلى التدفق الضوئي الساقط عليه [القاموس المصطلحي للبناء في 12 لغة... ... دليل المترجم الفني

    البياض- نسبة الإشعاع الشمسي المنعكس من سطح الأرض إلى شدة الإشعاع الساقط عليها، معبراً عنها بنسبة مئوية أو كسور عشرية (متوسط ​​بياض الأرض هو 33%، أو 0.33). → الشكل. 5… قاموس الجغرافيا

    - (من أواخر اللات. بياض البياض)، قيمة تميز قدرة السطح على التحمل. الجسم ليعكس (ينثر) الإشعاع الساقط عليه. هناك صحيح، أو لامبرت، A.، يتزامن مع المعامل. انعكاس منتشر (مبعثر) ، و ... ... الموسوعة الفيزيائية

    الاسم عدد المرادفات: 1 صفة (9) قاموس المرادفات ASIS. ف.ن. تريشين. 2013… قاموس المرادفات

    قيمة تميز انعكاسية أي سطح؛ يتم التعبير عنها بنسبة الإشعاع المنعكس عن السطح إلى الإشعاع الشمسي الوارد على السطح (للتربة السوداء 0.15 ؛ الرمال 0.3 0.4 ؛ المتوسط ​​أ. الأرض 0.39 ؛ القمر 0.07) ... ... قاموس المصطلحات التجارية

عندما يتحدث علماء الفلك عن الخصائص الانعكاسية لأسطح الكواكب والأقمار، فإنهم غالبا ما يستخدمون مصطلح البياض. ومع ذلك، من خلال الرجوع إلى الكتب المرجعية والموسوعات لشرح هذا المفهوم، نتعلم أن هناك العديد من أنواع البياض المختلفة: صحيح، ظاهري، عادي، مسطح، أحادي اللون، كروي، وما إلى ذلك. هناك شيء يجب أن نحزن عليه. لذلك دعونا نحاول فهم هذه الدورة من المصطلحات.

كلمة "البياض" نفسها تأتي من البياض اللاتيني - البياض. في صورته الأكثر عمومية، هذا هو الاسم الذي يطلق على جزء من الإشعاع الساقط المنعكس عن سطح صلب أو المتناثر بواسطة جسم شفاف. نظرًا لأن حجم الإشعاع المنعكس لا يمكن أن يتجاوز حجم الإشعاع الساقط، فإن هذه النسبة، أي البياض، تكون دائمًا في النطاق من 0 إلى 1. وكلما ارتفعت قيمتها، زادت نسبة انعكاس الضوء الساقط.

يتم تحديد رؤية جميع الأجسام غير المضيئة ذاتيًا بالكامل من خلال بياضها، أي انعكاسها. يمكن للمرء أن يقول أننا ببساطة لن نرى الأجسام غير المضيئة ذاتيًا إذا لم تكن قادرة على عكس الضوء. بفضل هذه الخاصية، نحدد "بالعين" شكل الجسم وطبيعة المادة وصلابتها وخصائص أخرى. ومع ذلك، فإن البياض المختار بمهارة يمكن أن يخفي شيئًا عنا - تذكر التمويه العسكري أو الطائرة الشبح الشبح. عند دراسة أجرام النظام الشمسي، يساعد قياس البياض على تحديد طبيعة المادة الموجودة على سطح الجرم السماوي وبنيتها وحتى تركيبها الكيميائي.

نحن نميز بسهولة بين الثلج والأسفلت، لأن الثلج يعكس الضوء بشكل شبه كامل، بينما يمتصه الأسفلت بشكل كامل تقريبًا. ومع ذلك، يمكننا أيضًا بسهولة تمييز الثلج عن لوح الألمنيوم المصقول، على الرغم من أن كلاهما يعكس الضوء بشكل كامل تقريبًا. وهذا يعني أن مجرد معرفة جزء الضوء المنعكس لا يكفي للحكم على طبيعة المادة. يبعثر الثلج الضوء بشكل منتشر في كل الاتجاهات، بينما ينعكس الألومنيوم بشكل براق. لمراعاة هذه الميزات وغيرها من ميزات الانعكاس، يتم تمييز عدة أنواع من البياض.

البياض الحقيقي (المطلق).يتزامن مع ما يسمى بمعامل الانعكاس المنتشر: هذه هي نسبة التدفق المبعثر بواسطة عنصر سطح مستو في جميع الاتجاهات إلى حادث التدفق عليه.

لقياس البياض الحقيقي، هناك حاجة إلى ظروف مخبرية، لأنه من الضروري أن نأخذ في الاعتبار الضوء المبعثر بواسطة الجسم في جميع الاتجاهات. بالنسبة للظروف "الميدانية" فالأمر طبيعي أكثر البياض الواضح- نسبة سطوع عنصر سطح مستو مضاء بحزمة متوازية من الأشعة إلى سطوع سطح أبيض تمامًا يقع بشكل عمودي على الأشعة وله بياض حقيقي يساوي الوحدة.

إذا أضاء سطح ما وتمت ملاحظته بزاوية 90 درجة، يسمى البياض الظاهري له طبيعي. البياض الطبيعي للثلج النقي يقترب من 1.0، وبياض الفحم حوالي 0.04.

كثيرا ما تستخدم في علم الفلك البياض الهندسي (المسطح).- نسبة الإضاءة على الأرض التي يخلقها الكوكب في مرحلته الكاملة إلى الإضاءة التي ستولدها شاشة مسطحة بيضاء تمامًا بنفس حجم الكوكب، موضوعة في مكانها ومتعامدة مع خط البصر والسطح. أشعة الشمس. عادة ما يعبر علماء الفلك عن المفهوم الفيزيائي لـ "الإضاءة" بكلمة "التألق" ويقيسونها بالمقادير النجمية.

ومن الواضح أن قيمة البياض تؤثر على سطوع الأجرام السماوية بقدر حجمها وموقعها في النظام الشمسي. على سبيل المثال، إذا تم وضع الكويكبين سيريس وفيستا جنبًا إلى جنب، فسيكون سطوعهما هو نفسه تقريبًا، على الرغم من أن قطر سيريس يبلغ ضعف قطر فيستا. والحقيقة هي أن سطح سيريس يعكس الضوء بشكل أسوأ بكثير: تبلغ نسبة بياض فيستا حوالي 0.35، في حين تبلغ نسبة بياض سيريس 0.09 فقط.

تعتمد قيمة البياض على خصائص السطح وعلى طيف الإشعاع الساقط. لذلك، يتم قياس البياض بشكل منفصل لنطاقات طيفية مختلفة (البصري، فوق البنفسجي، الأشعة تحت الحمراء، وما إلى ذلك) أو حتى للأطوال الموجية الفردية (البياض أحادي اللون). ومن خلال دراسة التغير في البياض مع الطول الموجي ومقارنة المنحنيات الناتجة بنفس المنحنيات الخاصة بالمعادن الأرضية وعينات التربة والصخور المختلفة، يمكن استخلاص بعض الاستنتاجات حول تركيب وبنية أسطح الكواكب وأقمارها.

لحساب توازن الطاقة للكواكب يتم استخدامه البياض الكروي (بوند البياض)التي قدمها عالم الفلك الأمريكي جورج بوند عام 1861. هذه هي نسبة تدفق الإشعاع المنعكس عن الكوكب بأكمله إلى التدفق الساقط عليه. من أجل حساب البياض الكروي بدقة، بشكل عام، من الضروري مراقبة الكوكب في جميع زوايا الطور الممكنة (زاوية الشمس والكوكب والأرض). في السابق، كان هذا ممكنًا فقط للكواكب الداخلية والقمر. ومع ظهور الأقمار الصناعية، تمكن علماء الفلك من حساب البياض الكروي بالقرب من الأرض، ومكنت المركبات الفضائية بين الكواكب من القيام بذلك بالنسبة للكواكب الخارجية. تبلغ نسبة بياض الأرض حوالي 0.33، ويلعب انعكاس الضوء من السحب دورًا مهمًا جدًا في ذلك. وبالنسبة للقمر الخالي من الغلاف الجوي تبلغ 0.12، وبالنسبة لكوكب الزهرة المغطى بغلاف جوي كثيف غائم، تبلغ 0.76.

وبطبيعة الحال، فإن الأجزاء المختلفة من سطح الأجرام السماوية، التي لها بنية وتكوين وأصل مختلفة، لها بياض مختلف. يمكنك أن ترى ذلك بنفسك من خلال النظر إلى القمر على الأقل. تتميز البحار الموجودة على سطحها ببياض منخفض للغاية، على عكس، على سبيل المثال، الهياكل الشعاعية لبعض الحفر. بالمناسبة، من خلال مراقبة هياكل الأشعة، ستلاحظ بسهولة أن مظهرها يعتمد بشكل كبير على الزاوية التي تضيء بها الشمس. يحدث هذا على وجه التحديد بسبب التغيير في بياضها، والذي يكتسب قيمة قصوى عندما تسقط الأشعة بشكل عمودي على سطح القمر، حيث توجد هذه التكوينات.

وتجربة أخرى. انظر إلى القمر من خلال التلسكوب (أو إلى أي كوكب، ويفضل المريخ أو المشتري) باستخدام مرشحات ضوئية مختلفة. وستلاحظ، على سبيل المثال، أن سطح القمر في الأشعة الحمراء يبدو مختلفًا قليلاً عما هو عليه في الأشعة الزرقاء. يشير هذا إلى أن الإشعاع ذو الأطوال الموجية المختلفة ينعكس من سطحه بطرق مختلفة.

ولكن ما ينبغي مناقشة البياض المحدد في الأمثلة الموضحة أعلاه، حاول أن تخمن بنفسك.

لفهم العمليات التي تؤثر على مناخ كوكبنا، دعونا نتذكر بعض المصطلحات.

الاحتباس الحراري– وهو ارتفاع في درجة حرارة الطبقات السفلى من الغلاف الجوي مقارنة بدرجة حرارة الإشعاع الحراري للكوكب. جوهر هذه الظاهرة هو أن سطح الكوكب يمتص الإشعاع الشمسي، وخاصة في النطاق المرئي، وعند تسخينه، يشعه مرة أخرى إلى الفضاء، ولكن في نطاق الأشعة تحت الحمراء. يمتص الغلاف الجوي جزءًا كبيرًا من الأشعة تحت الحمراء للأرض ويعاد إصدارها جزئيًا إلى الأرض. ويسمى هذا التأثير للتبادل الحراري الشعاعي المتبادل في الطبقات السفلى من الغلاف الجوي بتأثير الاحتباس الحراري. إن ظاهرة الاحتباس الحراري هي عنصر طبيعي في التوازن الحراري للأرض. وبدون ظاهرة الاحتباس الحراري، سيكون متوسط ​​درجة حرارة سطح الكوكب -19 درجة مئوية بدلاً من +14 درجة مئوية الفعلية. على مدى العقود القليلة الماضية، أيدت العديد من المنظمات الوطنية والدولية الفرضية القائلة بأن النشاط البشري يؤدي إلى زيادة في ظاهرة الاحتباس الحراري، وبالتالي إلى تسخين إضافي للغلاف الجوي. وفي الوقت نفسه، هناك وجهات نظر بديلة، منها على سبيل المثال ربط التغيرات في درجات الحرارة في الغلاف الجوي للأرض بالدورات الطبيعية للنشاط الشمسي.(1)

يشير تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (2013-2014) إلى أن هناك احتمالًا بنسبة تزيد عن 95% أن يكون التأثير البشري هو السبب الرئيسي لظاهرة الاحتباس الحراري التي لوحظت منذ منتصف القرن العشرين. يشير اتساق التغيرات المرصودة والمقدرة عبر النظام المناخي بأكمله إلى أن التغيرات المناخية المرصودة تنجم في المقام الأول عن الزيادات في تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي الناتجة عن الأنشطة البشرية.

إن التغير المناخي الحالي في روسيا ككل ينبغي وصفه بأنه احترار مستمر بمعدل يزيد على ضعفين ونصف من متوسط ​​معدل الانحباس الحراري العالمي(2).

انعكاس منتشر- هذا هو انعكاس تدفق الضوء الساقط على سطح ما، حيث يحدث الانعكاس بزاوية مختلفة عن الزاوية الساقطة. يصبح الانعكاس منتشرًا إذا كانت عدم انتظام السطح في حدود الطول الموجي (أو تتجاوزه) وتم تحديد موقعها بشكل عشوائي. (3)

بياض الأرض(أ.ز) - نسبة الإشعاع الشمسي المنبعث من الكرة الأرضية (مع الغلاف الجوي) إلى الفضاء العالمي، إلى الإشعاع الشمسي المستقبل عند حدود الغلاف الجوي. تتكون عودة الإشعاع الشمسي من الأرض من الانعكاس من سطح الأرض، وتناثر الإشعاع المباشر بواسطة الغلاف الجوي في الفضاء (التشتت الخلفي)، والانعكاس من السطح العلوي للسحب. ج 3. في الجزء المرئي من الطيف (المرئي) - حوالي 40%. بالنسبة للتدفق التكاملي للإشعاع الشمسي فإن التكامل (الطاقة) أ. 3. يبلغ حوالي 35%. في حالة عدم وجود السحب، ستكون نسبة الرؤية أ.3 حوالي 15%. (4)

النطاق الطيفي للإشعاع الكهرومغناطيسي الصادر عن الشمس- يمتد من موجات الراديو إلى الأشعة السينية. ومع ذلك، فإن شدته القصوى تحدث في الجزء المرئي (الأصفر والأخضر) من الطيف. عند حدود الغلاف الجوي للأرض تبلغ نسبة الجزء فوق البنفسجي من الطيف الشمسي 5%، والجزء المرئي 52%، والجزء تحت الأحمر 43%. وعلى سطح الأرض الجزء فوق البنفسجي 1%، والجزء المرئي 40% والأشعة تحت الحمراء من الطيف الشمسي 59%. (5)

الثابت الشمسي- الطاقة الإجمالية للإشعاع الشمسي الذي يمر عبر منطقة واحدة، موجهة بشكل عمودي على التدفق، على مسافة وحدة فلكية واحدة من الشمس خارج الغلاف الجوي للأرض. ووفقاً للقياسات خارج الغلاف الجوي، فإن الثابت الشمسي هو 1367 واط/م².(3)

مساحة سطح الأرض– 510,072,000 كم2.

  1. الجزء الرئيسي.

تسمى التغيرات في المناخ الحديث (نحو الاحتباس الحراري) بالاحتباس الحراري.

أبسط آلية للاحتباس الحراري هي كما يلي.

ينعكس الإشعاع الشمسي الذي يدخل الغلاف الجوي لكوكبنا، في المتوسط، بنسبة 35٪، وهو البياض المتكامل للأرض. ويمتص السطح معظم الباقي، مما يؤدي إلى ارتفاع حرارته. وتمتص النباتات الباقي من خلال عملية التمثيل الضوئي.

يبدأ سطح الأرض الساخن بالإشعاع في نطاق الأشعة تحت الحمراء، لكن هذا الإشعاع لا يذهب إلى الفضاء، بل تحتفظ به الغازات الدفيئة. لن نفكر في أنواع غازات الدفيئة. كلما زاد عدد الغازات الدفيئة، زادت الحرارة التي تشعها مرة أخرى إلى الأرض، وبالتالي كلما ارتفع متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض.

ويعالج اتفاق باريس، وهو اتفاق بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ، الحاجة إلى "الحفاظ على ارتفاع متوسط ​​درجة الحرارة العالمية "أقل بكثير" من درجتين مئويتين و"بذل الجهود" للحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 1.5 درجة مئوية. ولكن بصرف النظر عن الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة، فإنه لا يحتوي على خوارزمية لحل هذه المشكلة.

وبالنظر إلى أن الولايات المتحدة انسحبت من هذه الاتفاقية في الأول من يونيو/حزيران 2017، فإن هناك حاجة إلى مشروع دولي جديد. ويمكن لروسيا أن تقدم ذلك.

إن الميزة الرئيسية للاتفاقية الجديدة لابد أن تتلخص في إيجاد آلية واضحة وفعالة لتخفيف تأثير الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي على مناخ الأرض.

قد تكون الطريقة الأكثر إثارة للاهتمام لتقليل تأثير الغازات الدفيئة على المناخ هي زيادة متوسط ​​بياض الأرض.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على ذلك.

يوجد في روسيا حوالي 625000 كيلومتر من الطرق المغطاة بالإسفلت، وفي الصين والولايات المتحدة الأمريكية - أي ما مجموعه أكثر من ذلك بكثير.

حتى لو افترضنا أن جميع الطرق في روسيا ذات مسار واحد والفئة 4 (وهو أمر سخيف في حد ذاته)، فإن الحد الأدنى للعرض سيكون 3 أمتار (وفقًا لـ SNiP 2.07.01-89). تبلغ مساحة الطريق 1875 كم2. أو 1,875,000,000 م2.

والثابت الشمسي خارج الغلاف الجوي، كما نتذكر، هو 1.37 كيلووات/م2.

للتبسيط، لنأخذ النطاق الأوسط، حيث تبلغ الطاقة الشمسية على سطح الأرض (متوسط ​​القيمة لهذا العام) حوالي 0.5 كيلووات/م2.

لقد حصلنا على أن قوة الإشعاع الشمسي الذي يسقط على طرقات الاتحاد الروسي تبلغ 937.500.000 واط.

الآن قم بتقسيم هذا الرقم على 2. لأن. الأرض تدور. وتبين أن هذا هو 468.750.000 واط.

متوسط ​​البياض المتكامل للإسفلت هو 20%.

عن طريق إضافة الصباغ أو الزجاج المكسور، يمكن زيادة البياض المرئي للإسفلت بنسبة تصل إلى 40٪. يجب أن يتطابق الصباغ طيفيًا مع نطاق انبعاث نجمنا. أولئك. لها ألوان صفراء وخضراء. ولكن، في الوقت نفسه، لا ينبغي أن يؤدي إلى تفاقم الخصائص الفيزيائية للخرسانة الإسفلتية وأن يكون رخيصًا وسهل التصنيع قدر الإمكان.

مع الاستبدال التدريجي للخرسانة الإسفلتية القديمة بأخرى جديدة، في عملية التآكل الطبيعي للأولى، فإن إجمالي الزيادة في طاقة الإشعاع المنعكسة ستكون 469 ميجاوات × 0.4 (الجزء المرئي من الطيف الشمسي) × 0.2 ( الفرق بين البياض القديم والجديد) 37.5 ميجاوات.

نحن لا نأخذ في الاعتبار مكون الأشعة تحت الحمراء للطيف، لأنه سيتم امتصاصه بواسطة غازات الدفيئة.

وفي العالم كله ستكون هذه القيمة أكثر من 500 ميغاواط. وهذا يمثل 0.00039% من إجمالي الطاقة الإشعاعية الواردة إلى الأرض. وللقضاء على ظاهرة الاحتباس الحراري، من الضروري أن تعكس الطاقة 3 أوامر من حيث الحجم أكثر.

كما سيؤدي ذوبان الأنهار الجليدية إلى تفاقم الوضع على الكوكب، لأن... البياض الخاص بهم مرتفع جدًا.

سطح صفة مميزة البياض،٪
التربة
التربة السوداء سطح جاف ومستوٍ ومحروث حديثًا ورطبًا
طفيلي جاف، رطب
ساندي رمل النهر الأبيض المصفر 34 – 40
الغطاء النباتي
الجاودار والقمح في النضج الكامل 22 – 25
مرج السهول الفيضية مع العشب الأخضر المورق 21 – 25
عشب جاف
غابة شجرة التنوب 9 – 12
صنوبر 13 – 15
البتولا 14 – 17
الغطاء الثلجي
ثلج جاف طازج رطب نظيف ناعم الحبيبات مبلل بالماء، رمادي 85 – 95 55 – 63 40 – 60 29 – 48
جليد النهر أخضر مزرق 35 – 40
لون البحر أزرق حليبي.
سطح الماء
عند ارتفاع الشمس 0.1° 0.5° 10° 20° 30° 40° 50° 60-90° 89,6 58,6 35,0 13,6 6,2 3,5 2,5 2,2 – 2,1

إن الجزء السائد من الإشعاع المباشر الذي ينعكس عن سطح الأرض والسطح العلوي للسحب يتجاوز الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي. كما يتسرب حوالي ثلث الإشعاعات المتناثرة إلى الفضاء الخارجي. نسبة جميع المنعكس و شارد الذهنيسمى الإشعاع الشمسي إلى إجمالي كمية الإشعاع الشمسي الذي يدخل الغلاف الجوي البياض الكوكبي للأرض.تقدر نسبة بياض كوكب الأرض بـ 35-40%. الجزء الرئيسي منه هو انعكاس الإشعاع الشمسي بواسطة السحب.

الجدول 2.6

الاعتماد على الكمية لن اعتمادا على خط العرض والوقت من السنة

خط العرض شهور
ثالثا رابعا الخامس السادس سابعا ثامنا تاسعا X
0.77 0.76 0.75 0.75 0.75 0.76 0.76 0.78
0.77 0.76 0.76 0.75 0.75 0.76 0.76 0.78
0.77 0.76 0.76 0.75 0.75 0.76 0.77 0.79
0.78 0.76 0.76 0.76 0.76 0.76 0.77 0.79
0.78 0.76 0.76 0.76 0.76 0.76 0.77 0.79
0.78 0.77 0.76 0.76 0.76 0.77 0.78 0.80
0.79 0.77 0.76 0.76 0.76 0.77 0.78 0.80
0.79 0.77 0.77 0.76 0.76 0.77 0.78 0.81
0.80 0.77 0.77 0.76 0.76 0.77 0.79 0.82
0.80 0.78 0.77 0.77 0.77 0.78 0.79 0.83
0.81 0.78 0.77 0.77 0.77 0.78 0.80 0.83
0.82 0.78 0.78 0.77 0.77 0.78 0.80 0.84
0.82 0.79 0.78 0.77 0.77 0.78 0.81 0.85
0.83 0.79 0.78 0.77 0.77 0.79 0.82 0.86

الجدول 2.7

الاعتماد على الكمية ل b+c حسب خط العرض والوقت من السنة

(بحسب A. P. Braslavsky و Z. A. Vikulina)

خط العرض شهور
ثالثا رابعا الخامس السادس سابعا ثامنا تاسعا X
0.46 0.42 0.38 0.37 0.38 0.40 0.44 0.49
0.47 0.42 0.39 0.38 0.39 0.41 0.45 0.50
0.48 0.43 0.40 0.39 0.40 0.42 0.46 0.51
0.49 0.44 0.41 0.39 0.40 0.43 0.47 0.52
0.50 0.45 0.41 0.40 0.41 0.43 0.48 0.53
0.51 0.46 0.42 0.41 0.42 0.44 0.49 0.54
0.52 0.47 0.43 0.42 0.43 0.45 0.50 0.54
0.52 0.47 0.44 0.43 0.43 0.46 0.51 0.55
0.53 0.48 0.45 0.44 0.44 0.47 0.51 0.56
0.54 0.49 0.46 0.45 0.45 0.48 0.52 0.57
0.55 0.50 0.47 0.46 0.46 0.48 0.53 0.58
0.56 0.51 0.48 0.46 0.47 0.49 0.54 0.59
0.57 0.52 0.48 0.47 0.47 0.50 0.55 0.60
0.58 0.53 0.49 0.48 0.48 0.51 0.56 0.60

عند سقوط الإشعاع على سطح الأرض، يتم امتصاص الإشعاع الكلي في الغالب في الطبقة العليا الرقيقة من التربة أو الماء ويتحول إلى حرارة، وينعكس جزئيًا. وتعتمد كمية انعكاس الإشعاع الشمسي على سطح الأرض على طبيعة هذا السطح. تسمى نسبة كمية الإشعاع المنعكس إلى إجمالي كمية الإشعاع الساقط على سطح معين بياض السطح. يتم التعبير عن هذه النسبة كنسبة مئوية.

لذلك، من التدفق الكلي للإشعاع الكلي Isinh+i، ينعكس جزء منه (Isinh + i)A من سطح الأرض، حيث A هو بياض السطح. أما باقي الإشعاع الكلي (إيسينه + ط) (1- أ) فيمتصه سطح الأرض ويذهب لتسخين الطبقات العليا من التربة والماء. ويسمى هذا الجزء الإشعاع الممتص.

يتراوح بياض سطح التربة عمومًا بين 10-30%؛ في حالة التربة السوداء الرطبة تنخفض إلى 5٪، وفي حالة الرمال الخفيفة الجافة يمكن أن تزيد إلى 40٪. مع زيادة رطوبة التربة، ينخفض ​​البياض. بياض الغطاء النباتي - الغابات والمروج والحقول - في حدود 10-25٪. بالنسبة للثلوج المتساقطة حديثًا، تبلغ نسبة البياض 80-90٪ للثلوج طويلة الأمد - حوالي 50٪ أو أقل. يختلف بياض سطح الماء الأملس للإشعاع المباشر من نسبة قليلة عند ارتفاع الشمس إلى 70% عند انخفاض الشمس؛ كما يعتمد على الإثارة. بالنسبة للإشعاع المتناثر، بياض الأسطح المائية هو 5-10%. في المتوسط، بياض سطح محيطات العالم هو 5-20٪. بياض السطح العلوي للسحب - من نسبة قليلة إلى 70-80% حسب نوع الغطاء السحابي وسمكه؛ في المتوسط ​​50-60٪. تشير الأرقام المذكورة إلى انعكاس الإشعاع الشمسي، ليس المرئي فقط، بل عبر طيفه بأكمله. بالإضافة إلى ذلك، تقيس الوسائل الضوئية البياض فقط للإشعاع المرئي، والذي، بالطبع، قد يختلف قليلاً في قيمته عن البياض بالنسبة لتدفق الإشعاع بأكمله.

الجزء الغالب من الإشعاع المنعكس عن سطح الأرض والسطح العلوي للسحب يتجاوز الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي. ويهرب أيضًا جزء من الإشعاع المتناثر، حوالي ثلثه، إلى الفضاء الخارجي. وتسمى نسبة هذا الإشعاع الشمسي المنعكس والمتناثر المتسرب إلى الفضاء إلى الكمية الإجمالية للإشعاع الشمسي الذي يدخل الغلاف الجوي بالبياض الكوكبي للأرض أو ببساطة بياض الأرض.

تقدر نسبة بياض كوكب الأرض بـ 35-40%؛ ويبدو أنها أقرب إلى 35%. الجزء الرئيسي من بياض كوكب الأرض هو انعكاس الإشعاع الشمسي بواسطة السحب.

الظواهر المرتبطة بتشتت الإشعاع

اللون الأزرق للسماء هو لون الهواء نفسه، وذلك بسبب تشتت أشعة الشمس فيه. ومع الارتفاع، مع انخفاض كثافة الهواء، أي عدد الجزيئات المتناثرة، يصبح لون السماء أغمق ويتحول إلى اللون الأزرق الغامق، وفي الستراتوسفير إلى اللون البنفسجي الأسود.

كلما زادت الشوائب الغائمة في الهواء والتي تكون أكبر في الحجم من جزيئات الهواء، كلما زادت نسبة الأشعة طويلة الموجة في طيف الإشعاع الشمسي وأصبح لون السماء أكثر بياضا. التشتت يغير لون ضوء الشمس المباشر. ويظهر قرص الشمس أصفر اللون كلما اقترب من الأفق، أي كلما زاد مسار الأشعة عبر الغلاف الجوي وزاد تشتتها.

يؤدي تشتت الإشعاع الشمسي في الغلاف الجوي إلى انتشار الضوء خلال النهار. وفي حالة عدم وجود غلاف جوي على الأرض، لن يكون الضوء إلا حيث تسقط أشعة الشمس المباشرة أو الأشعة الشمسية المنعكسة عن سطح الأرض والأجسام الموجودة عليها.

بعد غروب الشمس في المساء، لا يأتي الظلام على الفور. تظل السماء، خاصة في ذلك الجزء من الأفق الذي تغرب فيه الشمس، خفيفة وترسل إشعاعات متناثرة إلى سطح الأرض مع انخفاض شدتها تدريجياً - الشفق. والسبب في ذلك هو إضاءة طبقات الجو العليا بواسطة الشمس تحت الأفق.

ما يسمى الفلكية الشفقويستمر في المساء حتى تغرب الشمس بدرجة 18 درجة تحت الأفق؛ عند هذه النقطة يكون الظلام شديدًا بحيث يمكن رؤية النجوم الخافتة. يبدأ شفق الصباح من اللحظة التي تكون فيها الشمس في نفس الوضع تحت الأفق. ويسمى الجزء الأول من المساء أو الجزء الأخير من الشفق الفلكي الصباحي، عندما تكون الشمس تحت الأفق بمقدار 8 درجات على الأقل، بالشفق المدني.

تختلف مدة الشفق الفلكي حسب خط العرض والوقت من السنة. وفي خطوط العرض الوسطى تكون من ساعة ونصف إلى ساعتين، وفي المناطق الاستوائية أقل، وعند خط الاستواء أطول قليلاً من ساعة واحدة.

في خطوط العرض العليا في الصيف، قد لا تقع الشمس تحت الأفق على الإطلاق أو قد تغوص بشكل سطحي جدًا. وإذا انخفضت الشمس تحت الأفق بأقل من 18 درجة، فلا يحدث الظلام الكامل على الإطلاق ويدمج شفق المساء مع شفق الصباح. وتسمى هذه الظاهرة ليال بيضاء.

ويصاحب الشفق تغيرات جميلة ومذهلة في بعض الأحيان في لون السماء تجاه الشمس. تبدأ هذه التغييرات قبل غروب الشمس أو تستمر بعد شروق الشمس. لديهم طابع طبيعي إلى حد ما ويطلق عليهم فَجر. الألوان المميزة للفجر هي الأرجواني والأصفر. لكن شدة وتنوع ألوان الفجر تختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على محتوى شوائب الهباء الجوي في الهواء. تتنوع أيضًا نغمات إضاءة السحب عند الغسق.

في جزء السماء المقابل للشمس، لوحظت الظواهر الحماية من الشمس، وكذلك مع تغير في درجات الألوان، مع غلبة اللون البنفسجي والبنفسجي. بعد غروب الشمس، يظهر ظل الأرض في هذا الجزء من السماء: قطعة زرقاء رمادية تنمو في الارتفاع وعلى الجوانب.

يتم تفسير ظاهرة الفجر من خلال تشتت الضوء بواسطة أصغر جزيئات الهباء الجوي وحيود الضوء بواسطة جزيئات أكبر.