Quyosh energetikasi

Adabiyotlar:A3, A4, A6, I1, I3,I3,I,4, I6, Q2, Q3, Q5

Sutka mobaynida Yer atmosferasining yuqori chegarasida gorizontal sirtga tushuvchi quyosh radiatsiyasining miqdori sutkalik insolyatsiya deb ataladi va quyidagicha ifodalanadi:

Q_og = J_og dτ ; (13.1)

bu yerda +τ_o , -τ_o - Quyoshning chiqish va botish vaqti, bu kattaliklar

sinh = 0 sharti bilan aniqlanadi.

(13.1) ifodalardan kurinadiki, Q_og ning qiymati faqat joyning jugrofik kengligi φ va Quyoshning og‘ish burchagi δ ga (yil fasllariga) bog‘liq.

Cutka davomida Quyoshning og‘ish burchagi va Quyoshdan Yergacha masofa juda kam о‘zgaradi va ularni о‘zgarmas deb olinsa, u holda Q_og qiymatlar quyidagicha aniqlanadi [20,29]

Q_og = J_o K_o cosφ cosδ (sinτ - τ cosτ) ; (13.2)

K_o = 110,0335 cos ; δ = (23,45^o) sinγ ; (13.3)

γ = ; τ = arccos(-tgφ tgδ) . (13.4)

Yer atmosferasining yuqori chegarasiga tushadigan Quyosh radiatsiyasi, atmosferaga о‘tib sochiladi va qisman yutiladi. Quyosh radiatsiyasini yutadigan asosiy gazlarga suv bug‘i, ozon, karbonat angidrid gazi, kislorod va boshqa bir qator gaz aralashmalari kiradi. Yutilgan quyosh radiatsiyasi boshqa tur (issiqlik, elektr) energiyalarga aylanadi. Ozon (O₃) asosan spektrning ultrabinafsha qismini yutadi. Molekulali kislorodning yutishi spektrning uzoq ultrabinafsha qismini tashkil etadi. Suv bug‘i (H₂O) va karbonat angidrit gazi (C₂O) spektrning kо‘rinuvchi qismini ham va infrakizil qismini ham yutadi. Quyosh radiatsiyasini atmosfera aralashmalari va changi ham yutadi. Agar atmosfera juda ifloslangan bо‘lsa (ayniqsa shaharlarda) qattiq aralashmalar tomonidan quyosh radiatsiyasini yutilishi ancha katta bо‘ladi.

Atmosfera quyosh radiatsiya oqimiga nisbatan о‘zini xiralik muhit tarzida namoyon etadi. Xiralik muhit sifatida molekulali komplekslar va turli aralashmalar qatnashadi. Molekulali komplekslarda sochilish molekulali yoki Releyli sochilish deb ataladi. Aralashmaning zarralaridagi (havoda muallaq turgan qattiq yoki suyuq zarralarda) sochilish esa aerozolli sochilish deb ataladi. Sochilish mohiyati tushayotgan elektromagnit tо‘lqinlarning о‘zgaruvchan maydoni havodagi zarralar bilan о‘ziga xos shaklda о‘zaro ta’sirlashuvidan iborat. Bunday о‘zaro ta’sir natijasida zarralar sochilgan radiatsiyaning yangi elektromagnit tо‘lqinlari manbai bо‘lib qoladi.

Yig‘indi radiatsiya tarkibidagi tо‘g‘ri va sochilgan radiatsiyalar orasidagi munosabat Quyoshning balandligiga, atmosferaning bulutligiga va ifloslanganligiga bog‘liq. Osmon bulutsiz paytlarda Quyosh balandligining ortishi bilAn sochilgan radiatsiya ulushi kamayadi. Atmosfera qanchalik tiniq bо‘lsa, sochilgan radiatsiya ulushi shunchalik kam bо‘ladi. Osmon yoppasiga bulut bilan qoplanganda esa yig‘indi radiatsiya butunlay sochilgan radiatsiyadan iborat bо‘lib qoladi. Bulutlik mavjud bо‘lganda yig‘indi radiatsiya miqdorining tushishi katta oraliqda о‘zgarib turadi. Yig‘irdi radiatsiyaning eng kо‘p tushishi bulutsiz ochiq osmonda kuzatiladi.

13.1 rasm. Quyosh radiatsiyasi tushishi mumkin bо‘lgan intensivligining sutkalik о‘zgarishi, Vt/m², Qarshi sh.:

1 - S_-15/VI; 2 - S_-15/XII; 3 - D_г-15/VI; 4 - D_г-15/XII

Tiqroq (α=30^o dan kо‘p) sirtlardan tashqari barcha sirtlar uchun sochilgan va qaytgan radiatsiyaning sutkalik miqdori amalda gorizontal sirtlar uchun sochilgan va qaytgan radiatsiya miqdorlarining yig‘indisiga teng. Bu narsa shu bilan bog‘likki, qiya sirtga sochilgan radiatsiya tushishining kamayishi qaytgan radiatsiyaning kelishi bilan deyarli tо‘liq qoplanadi. Amaliy hisoblashlarda qaytgan radiatsiya e’tiborga olinmaydi.