Обмен лучистой энергией между морем и атмосферой сказывается очень убедительно при измерениях эффективного излучения по различным направлениям. На рис. 241 графически изображены результаты подобных измерений, произведенных несколькими авторами в весьма разнообразных условиях [2].[ ...]
Дневному времени при безоблачном небе соответствует аналогичный схематический рис. 242, б. Как видим, здесь, кроме такого же узкого пояса над горизонтом, существует еще участок, покрытый штриховкой в клетку. Это — небольшой участок небесного свода близ самого Солнца; на его границах эффективное излучение равняется нулю, а от его поверхности идет к морю излучение, которое преобладает над обратным излучением моря. На рис. 243 изображены разрезы небесного свода: по вертикалу Солнца (а) и в горизонтальной плоскости (б), проходящей через диск Солнца. По оси абсцисс отложены значения угла а = 90 — г э, по оси ординат — эффективное излучение, принимаемое за единицу при направлении к зениту. Ему придан знак минус (отсчитывается вверх от оси абсцисс). Под осью абсцисс лежит область, где излучение небесного свода к морю преобладает над обратным излучением моря. При уменьшении прозрачности атмосферы под влиянием повышенного содержания в ней водяного пара «положительный» участок небесного свода вокруг Солнца увеличивается на схемах, аналогичных рис. 242, и своеобразная «воронка» на схемах, аналогичных рис. 243, становится более широкой.[ ...]
Здесь Т — абсолютная температура поверхности моря, а — коэффициент излучения, который для черного тела, как известно, равняется 0,821-• Ю"“10 кал/см2-мин-град . Опыты показали, что поверхность моря в отношении теплового излучения следует считать серым телом, т. е. телом, излучающим длинные волны примерно в той же пропорции, как черное тело, но только в несколько меньшем количестве.[ ...]
Коэффициент 61 для поверхности моря можно полагать равным 0,9 б.[ ...]
Часть энергии, определяемой по формуле (5), атмосфера возвращает морю. Эта возвращенная часть энергии в свою очередь зависит главным образом от количества водяного пара, содержащегося в воздухе, а кроме того, от вертикального градиента температур воздуха.[ ...]
В экспедиции на океанографическом судне «Седов» В. В.[ ...]
Шулейкин [грименил формулу Онгстрема (6) для вычисления потерь на эффективное излучение водами Атлантического океана при составлении полного теплового баланса поверхности Северной Атлантики. В результате полный баланс, о котором будет речь ниже, оказался отрицательным даже в тропической зоне (разумеется, в зимнее время). Это заставило организовать в следующем рейсе «Седова» непосредственные измерения эффективного излучения. В мастерских Главной геофизической обсерватории были заказаны датчики длинноволнового излучения для установки на мачтах. Такой датчик, сконструированный Ю. Д. Янишевским, состоит из полосок манганина и константана шириной 0,45 мм, толщиной 0,019 мм и длиной 8 мм [1]. Нечетные спаи расположены на медных штифтах, изолированных в электрическом отношении от массивной металлической пластины, в которой они прикреплены. Эта пластина находится в тепловом контакте с корпусом и принимает температуру окружающего воздуха.[ ...]
Верхняя — излучающая — поверхность термобатареи покрыта черной краской (хотя в этой области спектра — инфракрасной, вероятно, таков же коэффициент излучения и других существующих красителей). От восхода до захода солнца излучатель выключается, чтобы присоединяемый к нему электронный потенциометр не зашкаливал при поступлении положительной радиации от солнца. После захода солнца отрицательное серое излучение прибора превышает тот поток тепла, который поступает сверху, от атмосферы, и прибор начинает нормальную работу. Малая толщина манганиновой и кон-стантановой фольги способствует увеличению чувствительности прибора, в особенности, если принять во внимание, что в батарею входят 120—130 последовательно включенных термоэлементов. Для предохранения излучающей поверхности от попадания дождя, снега и увлажнения в условиях океанского плавания над этой поверхностью крепится полиэтиленовая пленка, натянутая на металлическое кольцо, которое навинчивается на корпус прибора. Чтобы дождевые капли и случайные соринки скатывались с этой пленки, под ней помещается проволочный каркас соответствующей формы. Такая защита излучателя впервые была применена В. И. Шляховым во время Третьей Антарктической экспедиции Академии наук СССР. При толщине такой пленки в 30 мк полиэтилен пропускает 94—95 % инфракрасной радиации.[ ...]
С. М. Попов, работавший на «Седове» с этими излучателями, установил их на трех высотах: верхний был поставлен на антенрее, на высоте 55,5 ж над ватерлинией, второй — на ноке марсареи, на высоте 25,0 м, и третий — на бушприте, на высоте 13,5 м над ватерлинией. От захода солнца до восхода потенциометр, стоявший в лаборатории, непрерывно регистрировал показания всех трех излучателей [6]. Для предварительной градуировки прибора перед работами и для контрольной градуировки после окончания рейса, в судовых условиях, применялась модель «черного тела», излучающая часть которого поддерживалась при постоянной температуре 0,4° посредством ванны, наполненной пресной водой с плавающим в ней льдом.[ ...]
Сравнение этой формулы с формулой Онгстрема показывает, что особо заметные различия между ними возникают при наибольших значениях влажности е.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Распределение энергии по небесному своду ночью (а) и днем (б) |
 |
| Разрез через центр солнечного диска |
 |