Збекистон республикаси олий

Download 4.48 Mb.

bet	25/57
Sana	28.10.2023
Hajmi	4.48 Mb.
	#1728675

1 ... 21 22 23 24 25 26 27 28 ... 57

Bog'liq
2 5390885629582119080

J 入
j
J 入0

¹⁶^-^{расм . Бугер формуласини келтириб}
^ч^и^қ^{аришга доир .}

= 一a_jp. dS
A
⁵^.^4.^{Кучсизланиш}^қ^онуни.^{Атмосферанинг}^{шаффофлик}
^х^а^{рактеристикалари}
Атмосферада сочилиш ва ютилиш жараёнлари натижасида қуёш радиацияси кучсизланади . Қуёш радиациянинг кучсизланиши xавонинг таркиби ва зичлиги xамда қуёш нурлари босиб ўтган масофасига боғлиқ .
Радиациянинг монохроматик (маълум λ тўлқин узунликли) оқими учун қуёш радиациясининг кучсизланиши формулалари энг содда кўринишга эга .
Баландлик бўйича xаво таркиби ва зичлиги ўзгариши сабабли, ^dJ^,радиация кучсизланишини p зичликка эга бўлган атмосферанинг юпқа dS қатламида кўрайлик (16-расм):
^d^J^,^{= 一}^a^J^,^p^.^dS_,_(5.11)
бу ерда ^J^,– кўрилаётган қатламнинг юқори чегарасига тушаётган радиация миқдори, a – кучсизланишнинг масса кўрсаткичи деб аталувчи м²/кг ларда ўлчанадиган пропорционаллик коэффициенти .
a коэффициенти қуёш радиациясининг сочилиши ва ютилишини умумлаштирилган xолда xисобга олади . У тўлқин узунлигига боғлиқ, чунки сочилиш ва ютилиш жараёнлари танлаш характерига эга . Бутун атмосфера қатлами учун бу коэффициентнинг бирор ўртача қийматини қабул қиламиз . (5.2) ифодани қуёш

радиацияси J_入₀нуқтадан қуёш тенг бўлган

_B
_J
^ё^ки
₌_J₀_e^一^a^j_A^p^.^dS

га тенг бўлган А радиацияси J_入га В нуқтагача
⁽^5.12)

B
^а
^A^{ифода – бирлик юзали}

_j^p^.^dS⁼^M
^{тмосфера устунидаги}^x^{авонинг}
массасидир . a коэффициентининг физикавий мазмунини аниқлайлик . p.dS=1 кг/м²тенг бўлсин, унда (5.11) қуйидагича ёзилади:

=
a

dJ ,
^J^,
一
⁽^5.13)

Демак, кучсизланишининг масса кўрсаткичи бирлик массали ҳаво устунида радиациянинг нисбий камайишига тенг бўлади .
m=M/М₀тенг бўлган нисбатни киритамиз, бу ерда М₀– бирлик юзали вертикал устундаги ҳавонинг массаси . m катталик атмосферанинг оптик массаси деб аталади, у Қуёшнинг горизонтдан баландлигига ^h^由боғлиқ .
Қуёшнинг горизонтдан баландлиги 30º дан ортса, атмосфера оптик массасини ^h^由орқали ифодалаш мумкин (13-расмга қаранг):
^М^=M₀^cosec^h^由^ёки^m=cosec^h^由^(5.14)
Қуёшнинг турли бурчак баландликларида атмосферанинг оптик массаси қуйидаги қийматларга эга:

_^h 由	90	80	60	50	40	30	20	10	5	3	0
^m	1,00	1,02	1,06	1,16	1,30	1,55	2,00	2,90	5,60	15,40	35,40

^М^ва^m^{ифодаларидан фойдаланиб (5.12) ифодани ўзгартирамиз:}

_J_入₌_J_入₀_e^一^a^M⁰^m

⁽^5.15)

Атмосферанинг оптик Kалинлиги (ёки кучсизланиш коэффициенти) деб номланган C_入=a_入.M₀катталикни киритамиз ва (5.15) ифодани қуйидагича ёзамиз:
_J
⁽^5.16)
^қ^онуни^{ёки кучсизланиш}^қ^{онунини}
_入₌_J_入₀_e^一^C^入^m
^.
^{Бу формула}^{Бугге-Ламберт}
^и^{фодалайди .}
^А
атмосферада қуёш радиациясининг кучсизланишини учун атмосферанинг шаффофлик коэффициенти тушунчаси
^малда
характерлаш
киритилади:

P_入= e^一^C^入
^.
^У^ҳ^{олда (5.16)}^қ^{уйидагича ифодаланади:}
J入 = J入0P入m
^а^г^ар^Қ^{уёш тиккада бўлса (}^m=^1):

_P
入
₌^J^入
^J^入⁼^J^入⁰^P_ёки^J^入⁰

⁽^5.17)

⁽^5.18)

⁽^5.19)

Демак, шаффофлик коэффициенти Қуёш тиккада бўлганида радиация оқимининг қанчаси Ер сиртига етиб келишини кўрсатади .
Шаффофлик коэффициенти xаво массасининг физикавий хусусиятларини тавсифлайди . Ҳавода қуёш радиациясини ютадиган газлар ва аэрозол аралашмалар миқдори қанча кўп бўлса, шаффофлик коэффициенти шунчалик кичик бўлади . Шу билан бирга монохроматик оқим учун шаффофлик коэффициенти Қуёшнинг бурчак баландлиги, демак атмосферанинг оптик массасига боғлиқ эмас .
Шаффофлик коэффициенти тўлқин узунлигининг функциясидир . Назарий xисоблашлар идеал (тоза ва қуруқ) атмосфера учун қуйидаги боғланишларни кўрсатади:
^λ^{, мкм 0,35 0,39 0,45 0,50 0,60 0,70 0,80 1,00 2,00}
Р_λ0,551 0,685 0,812 0,874 0,938 0,966 0,980 0,992 0,999
Бу боғланиш идеал атмосферадаги сочилиш кучсизланишнинг асосий жараёни эканлиги билан тушинтирилиб, қисқа тўлқинлар учун энг кучли ифодаланади .
Радиация оқимининг умумий (интеграл) кучсизланиши ифодасини xосил қилиш учун уни барча тўлқин узунликлари бўйича интеграллаш керак:

_~_~
^J⁼^j₀^J^入^d^入⁼^j₀^J^入⁰^P^入m ^d^入⁼
⁽⁵^.²⁰⁾

Тўлқин узунлигига боғлиқлиги сабабли бу интегрални xисоблаш етарлича қийин . Шунинг учун Р_λнинг бирор ўртача қиймати киритилади ва қуйидаги ифода xосил қилинади:

^J⁼J 0P^m

⁽^5.21)

^б^у^ерда^Р^{– интеграл шаффофлик коэффициенти .}
^5.5^.^{Атмосфера}^{шаффофлигининг}^{интеграл}^{характеристикалари}
Шаффофлик коэфициенти атмосферанинг нафақат физикавий xолатига, балки m оптик массаси қийматига xам боғлиқ . m ортган сари шаффофлик коэффициенти Р xам ортади . Гап шундаки, m ортиши билан Қуёш радиациясининг спектрал таркиби ўзгаради – умумий радиация оқимида қисқа тўлқинли радиациянинг улуши камаяди, узун тўлқинли радиациянинг улуши эса ортади . Атмосфера узун тўлқинли радиация учун шаффофроқ муxит xисобланади . m оптик масса ва Р шаффофлик коэффициенти орасидаги бундай боғланиш Форбс эффекти деб аталади . Форбс эффекти таъсирини

бартараф қилиш учун шаффофлик коэффициентлари маълум оптик массага (m=2) келтирилади .
^{Шаффофлик}^{коэффициенти}^қ^{уйидаги формула бўйича}^ҳ^{исобланади:}

₌
2

P

J

0
^Jm= 2
⁽^5.22)

бу ерда, J₀- Қуёш доимийси, J_m₌₂– Ер сирти яқинида Қуёш нурига перпендикуляр бирлик юзага тушаётган ва m=2 оптик массага келтирилган Қуёш радиацияси миқдори .
Маълум оптик массага келтирилган реал атмосферанинг шаффофлик коэффициенти атмосферанинг физик ҳолатига, яъни атмосферадаги аралашмалар ва ютувчи газларнинг миқдорига боғлиқ . Бундан ташқари шаффофлик коэффициенти кузатиш олиб борилаётган жой ва шу ҳудуд устидаги ҳаво массасининг типига ҳам боғлиқ . Шаффофлик коэффициенти одатда 0,5 дан 0,9 гача ўзгаради . Ўртача олганда қуйи кенгликларда юқори кенгликлардагига қараганда шаффофлик коэффициенти кичикроқ бўлади . Шаффофлик коэффициентининг (m=2 бўлганда) ўртача қийматлари атмосферанинг шаффофлиги юқори бўлганда – 0,826, катта бўлганда – 0,786, меъёрда бўлганда – 0,747, кичик бўлганда – 0,697, паст бўлганда – 0,652 ва жуда паст бўлганда 0,549 ни ташкил қилади . Шаффофлик коэффициенти яхши ифодаланган суткалик ва йиллик ўзгаришларга эга .
Шаффофлик коэффициентининг атмосфера шаффофлигининг ўзгаришларига паст сезгирлиги унинг камчиликларидан бири ҳисобланади . Шунинг учун бошқа шаффофлик характеристикалари киритилади .
C атмосферанинг оптик қалинлигини учта ташкил этувчидан иборат бўлган йиғинди билан ифодалаш мумкин:
^C⁼^Cⁱ⁺^C^b⁺^C^a^{. (5.23)}
Бу ифодада C_i- қуруқ ва тоза (идеал) атмосферада радиациянинг кучсизланишига боғлиқ бўлган атмосферанинг оптик қалинлиги; C_b-атмосферадаги сув буғи ва карбонат ангидриди таъсирида радиациянинг кучсизланишига боғлиқ бўлган атмосферанинг оптик қалинлиги; C_a- атмосферадаги аэрозол таъсирида радиациянинг кучсизланишига боғлиқ бўлган атмосферанинг оптик қалинлиги .
^{Атмосферанинг}^{хиралик}^омили^қ^{уйидагича ифодаланади}^:

^C₌_T
ⁱ
C

⁽^5.24)

Физикавий мазмуни бўйича хиралик омили – бу радиацияни реал атмосфера каби кучсизлантирадиган идеал атмосфералар сони . Хиралик омили доим 1 дан катта бўлади (T>1).

⁽^{5.24) ифодани (5.16) га}^қ^ўйсак,

C mT
J = J0e i ^ёкиJ = J0 imT
⁽^{5.18) ва (5.25) ларни та}^ққ^{ослашдан}
lg P
^P^m⁼^Pi mT _ёки^T⁼^lg^P_i

⁽^5.25)
⁽^5.26)

^к^{елиб чи}^қ^{ади .}
(5.16) ва (5.18) тенгламалардаги 入 индекслари бу тенгламалар интеграл шаффофлик учун ёзилганлиги сабабли тушириб қолдирилган .
Хиралик омилини ҳисоблаш учун қуйидаги ишчи формула қўлланилади:

_T₌₁₁_,₅_lg^J⁰
2 ^J^m⁼², (5.27)
бу ерда J₀- қуёш доимийси, J_m₌₂– 2 га тенг бўлган оптик массага келтирилган тўғри қуёш радиацияси, Т - m =2 бўлгандаги хиралик омили .

Download 4.48 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:

1 ... 21 22 23 24 25 26 27 28 ... 57