Мониторинг Солнца. Солнечное излучение

В 70-х гг. XX в. человечество стало уделять все более пристальное внимание солнечной энергии. Это потребовало от метеорологов получения точных данных о Солнце, то есть об интенсивности солнечной радиации в тех или иных регионах в различные времена года. Такая информация очень важна для правильной установки солнечных батарей и в целом для разработки технологий, использующих энергию нашего светила. Многие частные организации, исследовательские институты и университеты также собирают данные по инсоляции (облучение земной поверхности солнечной радиацией), которая выражается в калориях на единицу площади в единицу времени. Базовый инструментарий для мониторинга Солнца настолько прост в обращении, что синоптики-любители часто применяют его на своих домашних метеостанциях. Этот прибор называется гелиографом. Существует множество его конструкций, в России же наиболее распространен гелиограф Кэмпбелла—Стокса.

Измерение солнечных лучей.Есть несколько способов измерения солнечной радиации. Сложный электронный прибор, пиранометр, измеряет несколько видов солнечной радиации. Более простые приборы, объединенные общим названием «гелиографы», дают информацию о продолжительности солнечного сияния.

Солнечное излучение. Приборы для его измерения располагаются на открытой местности вдали от объектов, дающих тень. Интенсивность солнечной радиации, или «сила» солнечных лучей, изменяется от места к месту и сильно зависит от времени года. Капиталовложения в гелиоэнергетику повлекли за собой разработку сложных приборов для наблюдений за Солнцем.

Солнце делает отметки. Наблюдатель снимает показания гелиографа. Солнечные лучи, проходя через линзу, выжигают отметку на картонной ленте. Прибор регистрирует продолжительность солнечного сияния, т. е. времени, когда Солнце не закрыто облаками. Постепенно эти приборы для мониторинга Солнца уступают место электронным системам регистрации параметров.

Гелиограф.Основная деталь гелиографа — стеклянный шар, в фокусе которого устанавливается чугунная дугообразная пластинка-чашка, куда закладываются картонные ленты. Если солнце не закрыто облаками, его лучи, пройдя сквозь шар, фокусируются и прожигают ленту. Полоса прожога идет вдоль средней линии ленты. Если солнце спрятано за облаками, прожог становится слабым или совсем прекращается. По его суммарной длине определяется продолжительность солнечного сияния за сутки. Традиционный гелиограф подходит для домашних метеостанций, более точные данные можно получить при помощи сложных электронных приборов, получивших в последнее время широкое распространение.

Сумеречные лучи: прекрасная иллюзия.Это довольно распространенное атмосферное явление, связанное с солнечным светом, очень красиво, а иногда внушает людям даже благоговейный восторг. Оно возникает, когда потоки солнечного света освещают скопления пыли или тумана в атмосфере. В закатные часы можно наблюдать, как облака, уходящие за горизонт на западе, отбрасывают полосы света, подобные гигантскому вееру. Нам кажется, что они выходят из какой-то одной точки за горизонтом, оттуда, где находится Солнце, Однако эти полосы в действительности параллельны. Их веерообразная форма есть результат оптической иллюзии. То же самое мы наблюдаем, глядя на параллельные рельсы, которые «сходятся» у горизонта.

Солнечные лучи стали видны. Фотография сумеречных лучей сделана в Калифорнии (США). Видны полосы света и теней, расходящиеся веером от Солнца, которое спряталось за горным хребтом. Германии при появлении таких лучей говорят, что «Солнце пьет воду», а в Голландии — «Солнце стоит на ножках». У англичан это явление называют «лестницей Якоба» («лестница Иакова» — по библейской легенде), или «лестницей ангелов». А на Востоке их называют «пальцами Будды».

Солнечная терраса. Метеорологи настраивают сложные приборы для измерения солнечного излучения на научно-исследовательской станции в США.

Солнечный автомобиль. На этом автомобиле установлены элементы, преобразующие энергию нашего светила в электричество, которое питает двигатель.