Основные электромагнитные элементы солнечного излучения

27-03-2024

Основные электромагнитные элементы солнечного излучения вступают с компонентами земной атмосферы во взаимодействие (как физическое, так и химическое), вследствие чего развиваются процессы планетарной атмосферной циркуляции. При всей сложности общей циркуляции атмосферы над земным шаром можно выделить определенные структурные элементы, вызывающие наиболее существенные изменения погоды: воздушные массы, фронтальные зоны, атмосферные фронты, циклоны и антициклоны.

Одной из главных химических реакций, происходящих в атмосфере под воздействием энергии излучения Солнца, является образование озона (табл. 8), основная масса которого сосредоточена на высоте около 25 км. Озон образуется в стратосфере под воздействием коротковолнового солнечного излучения (Л < 240 нм):

02~О + О;

О + О + М—>Ог + М;

02 + О + М -» Оз + М, где М — какая-нибудь третья частица, например молекула азота или другого неактивного газа, роль которой состоит в том, чтобы отбирать избыточную энергию, освобожденную при рекомбинации атомов и молекул; h — постоянная Планка, равная 6,626 • Ю-34 Дж • с; V — частота излучаемой волны, Гц.

Молекулярный кислород диссоциирует под действием солнечного излучения главным образом в двух спектральных интервалах — 135—176 нм и 240—250 нм. Поскольку кислород менее эффективно поглощает длинноволновое излучение, эта часть солнечного излучения глубже проникает в земную атмосферу. Образующийся озон разлагается при столкновениях со свободными атомами кислорода: Оэ + О —»02 + 02 или фотохимическим путем: Оэ —>02 + О + теплота.

Эти реакции имеют два важных следствия: 1) выделяемая теплота способствует повышению температуры стратосферы: 2) фотохимический процесс в основном определяет поглощение большей части губительного излучения в диапазоне длин волн 200 — 300 нм.