Determinarea intensității fluxurilor de radiații din atmosferă

Radiometria este ramura meteorologiei care studiaza atat identificarea fluxului de radiatii care se manifesta in atmosfera cat si aspectele ce tin de cuantificarea (masurarea) acestora; in trecut denumirea acestei ramuri era cea de actinometrie.

Tipurile de radiatii:

Atmosfera terestra este spatiul in cuprinsul caruia se manifesta actiunea unei serii largi de fluxuri de radiatii care in cea mai mare parte isi au originea in activitatea de la nivelul Soarelui. Spectrul radiativ solar include mai multe categorii de radiatii: electromagnetice, corpusculare. In practica cele mai folosite notiuni legate de radiatiile de la nivelul atmosferei sunt:

- Radiatia solara directa (S), fractiunea din radiatia furnizata de Soare care strabate nemodificata atmosfera si ajunge la nivelul suprafetei terestre sub forma unui fascicul de raze paralele.

- Radiatia solara difuza (D), parte din radiatia solara care dupa ce a fost difuzata (de catre moleculele gazelor din atmosfera se de catre suspensiile atmosferice generate de sursele poluatoare) ajunge la suprafata Pamantului venind din toate partile boltii ceresti;

- Radiatia globala – radiatia totala sau insolatia (Q), nu este un flux radiativ in sine ci reprezinta valoarea insumarii algebrice a radiatiei solare directe cu cea difuza (Q=S+D).

- Radiatia reflectata (Rs), parte din radiatia globala care dupa ce aceasta strabate nemodificata atmosfera si ajunge la nivelul suprafetei active subadiacente este abatuta de la directia initiala fara a suferi modificari de alta natura.

Legea de notiunea de radiatie reflectata este si cea de albedou (A). Albedoul este de fapt un raport intre radiatia reflectata si cea globala exprimat in procente.

A=(Rs/Q)*100

Albedoul reda cel mai sugestiv proprietatile de reflectare si de absorbtie pentru radiatii ale diferitelor tipuri de suprafete active.

- Radiatia atmosferei (Ea), fluxul de radiatii pe care-l emite neincetat atmosfera si se mai numeste contraradiatia atmosferei;

- Radiatia terestra (Et), fluxul radiativ continuu emis de catre Pamant;

- Radiatia efectiva (Eef), este data de diferenta dintre radiatia terestra si cea atmosferica Eef = Et-Ea;

- Bilantul radiativ (B) diferenta dintre suprafata oarecare si suma tuturor fluxurilor radiative (de unda scurta sau lunga) primate (absorbite), de o suprafata oarecare si suma tuturor fluxurilor radiative de unda lunga sau scurta cedate de catre aceasta.

B=(S+D+Ea)-(Rs+Et)=Q=Rs-Eef; B=Q(1-A)-Eef;

Marimile energiei radiante

Pentru a putea explica, masura si deschide fluxurile de radiatii din atmosfera si din apropierea acestora a fost nevoie sa se introduca unele notiuni (marimi fizice si unitati de masura aferente).

a) Fluxul radiativ (f) raportul dintre cantitatea de energie radianta (E) si unitatea de suprafata care o receptioneaza; f=E/S cal/cm²;

b) Intensitatea fluxului radiativ (l), fluxul radiativ incident pe o anumita suprafata intr-un interval de timp precizat: l=f/T cal/cm²min. Se mai foloseste ca unitate de masuta Langley-ul (ly).1ly=1cal/cm²

Legile energiei radiante

1) Legea lui Kirckhoff : orice corp fizic emite si absoarbe radiatii pastrand in acelasi timp un raport constant intre cantitatea de energie primita si cea cedata.

2) Legea lui Stephan Boltzman: cantitatea de energie radiant absorbita sau cedata (E) de corpul fizic depinde temperatura absoluta (T) a acelui corp : E=θ*T² (θ= constanta lui Stephan Boltzman; T= temperature absoluta a corpului masurat)

3) Legea lui Wienn : lungimea de unda (λ) a radiatiilor absorbite sau eliberate de corpul fizic este invers proportionala cu temperatura (T) acestuia: λ*T = 2884 (2884 valoare constanta reiesita din calcule)