Едно от необходимите условия за съществуването на живота на Земята е наличието на определен не само топлина, но и лек режим.
Слънчев лъч светлина пристигането си на външна граница на атмосферата, той създава осветеност 135 000 лукса. Атмосферата на Земята част от разсейването на светлината и светлината, участващи в създаването на Земята разсеяна светлина. земната повърхност получава, така че слънчевата светлина под формата на лъчи директно слънце и под формата на разсеяна светлина, идваща от небето, което, от своя страна, се състои от разсейването на светлината от самата атмосфера и разсейването на светлината от всички облаци на небето.
Директна и дифузна светлина достига повърхността на земята са отразени от него и се подава обратно в атмосферата. Тук те отново са въвлечени в диаспората, както и част от своите връща към повърхността на земята, увеличаване на неговата пропускливост. Ролята на всеки от източниците и размера на своя принос към общото време осветление на ден, определен от земята (положение на слънцето в небето), облачна покривка, прозрачност атмосфера и отражателна способност (албедо) на базовия земята повърхност.
През деня Земята се осветява от три източника. При ясно безоблачно небе и най-важното е слънцето. Диапазонът на вариране на светлината излагане на пряка слънчева светлина е изключително висока: от нула по време на изгрев и залез до няколко десетки хиляди на лукса По обяд (и дори до 100 хиляди лукс.). Осветяването разсеяна светлина през деня, се различава значително по-малък. Става въпрос за 500lk от време на време в близост до изгрев и залез, и не надвишават средно 13-15 хиляди. Лукс по време на обедните часове в безоблачно небе.
На осветяването на разсеяна светлина е силно засегната от облаци - броят им, форма, място в небето. Висока кълбеста, слоесто-кълбеста или просто купести облаци, които покриват всички или значителна част от небето, в свободна от тях слънчевия диск и на голяма надморска височина, слънцето може да бъде два до три пъти на осветеността на разсеяна светлина. В същото време, с ниска плътност облаци слоести (nimbostratus, ламинати и др.) Намалено осветление няколко пъти при ниски височини на слънцето. Принос на отразената светлина светлинен поток се определя от албедо повърхност. Различни почва и растителност албедо променливо. Стойността му варира 6-10 до 30-40%.
Най-големият ефект на увеличаване на повърхността на земята има лек сняг. Албедо свеж сух сняг е близо до 100%. В замърсен и мокър сняг албедо е намалена с почти 30%. Отразената светлина от сняг поток увеличава осветление разсеяна светлина. Най-значително нарастване на яркост поради отражение от снега се случи в присъствието на слоести облаци форма на голяма надморска височина на слънцето. При тези условия дифузна светлина поток, които са преминали през облака и са достигнали земята, многократно отразена от повърхността на сняг и облаци база, осветление отразената светлина се увеличава два до три пъти.
Тези условия се случват в Арктика през лятото. В средата на ширини, например, в София, облаци през лятото за увеличаване на осветеността средно с 50-60%, а през зимата, а напротив, тя се намали с 20%. Това се обяснява с факта, че през лятото в София на височината на слънцето и е доминиран от големи кълбеста се образува облак, които увеличават осветеността. През зимата, височината на слънцето са малки и често се наблюдават слоести облаци, намаляване на осветлението.
Осветеност пряка слънчева светлина и дифузна светлина, взети заедно, е общото осветление.
След залез земната повърхност се осветява от дифузна светлина, излъчвана от тази част на небето, която все още е осветена слънчева светлина. Както потапянето слънце зад хоризонта на осветеността на Земята намалява бързо в началото, а след това все по-бавно и постепенно идва пълен мрак на нощта. Преходът от сутрин до вечер и от вечер до ден в света, благодарение на атмосферата и способността му да разпръсне светлината не е мигновен със залеза на слънцето, и се простира в продължение на период от време, наречен здрача.
Един граничен здрач сигурно - той се характеризира с моменти на изгрев или залез. Втората граница - появата на пълен мрак на нощта - несигурност. В тази връзка, има няколко вида здрач, в зависимост от дълбочината на потапяне на слънцето и нивото на осветеност в света.
Полумрак започне след залез слънце и завършва на дълбочина на потапяне Sun 6-8 °. В цивилния живот, идва нощ, откъдето идва и името на здрач. Небето става видима ярките звезди.
Здрач море, или навигиране, като се започне от края на полумрак и завършва на дълбочина на потапяне на слънцето 12 °. В края на полумрак осветяване се намалява, така че корабът не може да се движите навигатори за неосветени обекти на брега. Можете да се разграничи само хоризонта. По това време трябва да включва всички данни и идентификационните лампи на брега и във водата (фарове, буйове, и т.н.)
Астрономическата здрач започва с края навигация полумрак и в края на дълбочина на потапяне на ° Sun 18. По това време, изчезват следи от ранни зори в небето има всички звезди (с просто око се виждат звезди са шестата величина) и може да изпълнява всякакви астрономически наблюдения.
С ясно небе осветление земната повърхност по време на залез слънце е около 1000lk края на полумрак намалява до няколко по-добро (1-4), в края на навигацията - до хилядни от апартамента ( "0,006) и в края на астрономическата - до десет-лукс фракция , По този начин, по време на осветяването на здрача на земната повърхност варира от порядъка на десетки и стотици милиони пъти.
Както земната повърхност се осветява по здрач? Фиг. 1.48 SS ¢ - поток на слънчева светлина. Тя осветява Земята и атмосферата. Залез в точката на повърхността допирателната E лъчи на Земята. Tangent EB е на границата на светлина и сянка се нарича терминатор. Част от атмосферата лежи над терминатор Повече осветен от пряка слънчева светлина и участва в разсейване слънчева светлина.
Ris.1.48. Осветяването на земята по здрач
Тя изпраща дифузна светлина във всички посоки, включително и на наблюдателя в буква А. част на атмосферата, разположена под терминатор в сянката на Земята и разсейването на слънчевата светлина вече не е ангажиран. На мястото, където на наблюдател А. вече е започнало привечер слънцето потъва под ъгъл хоризонт з. числено равно на централния ъгъл # 966;. Височината на долната граница на атмосферата, по-осветен слънчева светлина и изпраща дифузна светлина по време на здрач, може да се изчисли от формули
а) по посока на зенита. (1.21)
в) по посока на хоризонта. (1.22)
където R = 6371km - средната радиуса на Земята.
Както потапянето слънце под терминатор хоризонт изгрява по-високи и по-високи, и част от атмосферата, слънчевата светлина Повече осветен е намалена и затова осветеността на точка А постепенно намалява, преминавайки през нощта.
В Таблица 8 показва, числовите стойности висоти в края на различните видове полумрак. Таблицата показва, че след затварянето на атмосфера астрономически здрач слоеве над 76 km по посока на хоризонта и над 325Km към зенита повече директно изложени на слънчева светлина и околната светлина се изпраща към повърхността.
А височина в посока, в км
Наблюдения на промени в яркостта на небето по време на здрач първо са били използвани от известния арабски учен от Средновековието Algazenom (965-1039), за да се определи височината на атмосферата. Рязкото намаляване на яркостта на небето, той предполага, че трябва да се съобразят с атмосферата. Като се има предвид този момент, тя установи, че атмосферата се простира до висините на 26-31km. Този резултат за това време се счита за добър, като над нея не съдържа повече от 0,1% от общата маса на атмосферата.
През нощта земната повърхност се осветява от редица източници. Сред тях, най-мощните, изпращане на повечето от светлина на Земята е Луната. В безлунни нощи, повърхността на земята получава светлина от нощното небе. Общият светлина, идваща от всички източници в отсъствието на Луната, наречен на светлината на нощното небе.
Максимална осветление, което създава пълнолуние, което е в зенита при средна прозрачност на атмосферата, е около 0,25lk. Обикновено осветление лунна светлина, ако Луната не е в разгара на не повече от 0,1lk, и за първи път и през последното тримесечие е само 0,03-0,04lk. Яркостта на лунната диск е създаден от отразената слънчева светлина. Лунна светлина е 0, слънчева 0002-0,0003%.
Ris.1.49. Съзвездия зимата небе, виден на ширина 40 ° северна ширина.
При ясно, безлунна нощ в небето може да се разглежда като съвкупност от звезди в светлата ивица с назъбени ръбове, като разлято мляко на тъмно небе. Това е Млечния път, или нашата галактика (от гръцки означава "мляко"). На ris.1.49 Milky Way изобразен извита лента, състояща се от голям брой звезди. В областта на Млечния път е голяма част от най-ярките звезди.
За да се оцени с оглед на звезди, видими с невъоръжено око, древногръцкия учен Хипарх (2в. Пр.н.е.) въведе специална скала на звездните величини. Всички звезди, видими с невъоръжено око, според тяхната яркост бяха разделени в шест категории или стойности. Звезди първа величина са най-умните. Яркост звезди втората стойност е приблизително 2,5 пъти по-малка от първа величина звездите и т.н. тогава такъв мащаб количества е удължен до звездите, които са видими с невъоръжено око, приемайки, че яркостта на звезди (п + 1) стойност трябва да бъде приблизително 2,5 пъти по-малко от п-ти яркост на звезди с магнитуд. Звезди на 13-ти, 14-ти, и така нататък. Г. Количествата са Млечния път. Съвременните мащаб величини се конструират така, че разликата на 5 величини съответства на промяна на осветление произведена от звезда 100 пъти.
Първият опит да се изчисли общият брой на звездите е била извършена в края на 18 век, основателят на звездна астрономия английския астроном Уилям Хершел (1738-1822). В 50-60gg. на миналия век, работата по преброяване на броя на звездите е завършена с най-голямо внимание в съвременните телескопи холандец BJ Бок и неговите студенти в Харвардския университет (САЩ).
Първите опити за оценка на участието на всички звезди в нощното осветление на повърхността на земята са били направени още през 1901. Американски астроном S. Нюком (1835-1909). Според неговите изчисления, се оказа, че всички звезди, взети заедно, не можете да създадете полу-светлина, която се наблюдава на Земята в безлунна нощ. Изчисляване на осветление участват и по-късно, но в почти всички случаи се оказа, че светлината на звездите не е достатъчно. Предполага се, че има много бледи звезди, недостъпни за наблюдение, но това хвърля светлина към Земята. Въпреки това, по-нататъшни изследвания опровергават това предположение. С подобряването на телескопи и изискана идея за броя на звездите на всяка величина и тяхното великолепие.
С невъоръжено око в планините можете да видите звездите до 6 величина, на морското равнище - до 5 минути, както и модерни телескопи - до стойност от 18.8. По време на небето има звезди: 5-ти ценности - 1620, по-ярка шеста - 4850 и по-ярки - 18,8 - около 5 х 10 8. Това на пръв поглед, изключително голямо количество - два пъти по астрофизика в момента е установено, е по-малко от 2% от общия брой на звездите в нашата галактика. Общият брой на звезди в галактиката се изчислява на 3 х 10 10. Участие на ярките звезди първо и второ количество светлина в земната повърхност е по-малко от 1%.
Ако изведнъж всички светли звезди излязоха, ние дори не забележите, че той става по-тъмно. Stars-големи амплитуди са много, но те са далеч от нас, както и с увеличаващия се брой магнитуд намалява ролята им в светлината на Земята. От всички звезди на основен осветеността върху земята създава звезди 10-15-ти величина, не вижда с просто око.
средната яркост на повърхността на нощното небе, което би се получило, ако всички звезди, са разпределени равномерно по небето, е 5 × 10 -14 яркостта на слънцето. Звездите са разпределени неравномерно по небето. Повечето от тях се намират в района на Млечния път, така че яркостта на небето в Млечния път е около 9 пъти по-голяма от тази на галактическия полюс. Ролята на планетите в земната повърхност осветен незначително.
Ако звездите осигуряват по-малко от половината от наблюдаваните светлинните условия, възниква въпросът, какво е източника на осветление създава останалата част от земната повърхност на безлунна нощ? Откриването на тази власт принадлежи на английския астроном Слайфър. През 1919 г.. Въз основа на наблюденията си, той заключи, че всяка вечер цялото небе излъчва непрекъсната светлина като светлината на полярните сияния. Тъй нощ блясък атмосфера беше отворена.
Слънчевите лъчи проникват в цялата атмосфера, но луминесценция възниква само в определен слой. Това се обяснява с факта, че яркостта ще бъде по-голяма, толкова по-голяма плътност на въздуха и по-голяма интензивност на ултравиолетовите лъчи на слънцето. И двата фактора, които определят въздух блясък, да се променя доста бързо и точно в противоположни посоки.
плътността на въздуха и налягане бързо намалява височината над земната повърхност. Средно налягане на въздуха в стандартна атмосфера на повърхността на Земята на морското равнище, равно 1013gPa, на около 5 км се намалява наполовина, а на височина от 100км измерено налягане има десет хилядна лоб хектопаскала. Съставът на въздуха, която имаме към повърхността на Земята, остава непроменен, докато само около 80-100km височини. Плътност ултравиолетова поток от слънцето се увеличава с височината. Следователно, в определена височина, в някои сравнително тънък слой, за да се създадат най-благоприятни условия, когато има достатъчно и плътността на въздуха и интензитета на излъчването.
Осветление на повърхността на земята в безлунна нощ при ясно време варира от 0.0005 до 0,001lk. В облачно време, дъждовно осветеност може да бъде намален до 10 или повече пъти. В големите градове за сметка на изкуствени източници на светлина, отразяващи облаците, осветление може да достигне 1lk.
Количественото съотношение между светлината и звездна нощ светлина атмосфера варира през нощта, може да варира значително от една нощ на друг, и също варира в зависимост от частта на небето.
Свързани статии