Радиационные свойства снега
Очень своеобразны особенности теплообмена снега с окружающей средой, осуществляемого в форме лучистой энергии.
Снег поглощает и отражает солнечные лучи, то есть прямую солнечную радиацию. Но на поверхность снежного покрова попадает не вся радиация, непосредственно излучаемая Солнцем. Проходя атмосферу, она ослабляется и частично рассеивается капельками воды, пыли, газами воздуха. Некоторая доля рассеянной солнечной радиации возвращается в Космос, но заметная ее часть попадает на земную поверхность. Достигающие снега прямая и рассеянная радиации составляют полную, или суммарную, солнечную радиацию. В интернет –магазине доступно купить диплом в Сочи original-diplomix24.com, связавшись с нашими менеджерами. | В интернет –магазине доступно купить диплом во Владивостоке original-diplomix24.com, связавшись с нашими менеджерами.
Солнечная радиация имеет широкий диапазон длин волн – от коротковолновых фиолетовых лучей до длинноволновых красных, включая ультрафиолетовую и инфракрасную части спектра.
Излучает не только Солнце, но и сама Земля, и ее атмосфера, подчиняясь общему закону Стефана-Больцмана для изучения любых тел.
Изучение атмосферы и поверхности Земли преимущественно «красное», длинноволновое. Снег поглощает и отражает все перечисленные виды радиации (Дюнин, 1983).
Однако снег не может только поглощать и отражать внешние потоки радиационной энергии, не излучая сам. Он в любых условиях, даже при жесточайших морозах, излучает длинноволновую инфракрасную радиацию, невидимую глазом.
Каков же коэффициент излучательной способности для снега?
Снег излучает почти точно так же, как абсолютно черное тело. Более того, снег в этом смысле наиболее «черен» по сравнению со всеми другими природными образованиями на поверхности Земли.
П.П. Кузьмин объясняет это свойство тем, что поверхность снежного покрова имеет огромное количество пор сложной формы с очень маленькими «выходами» на поверхность. Известно, что можно создать искусственную модель абсолютно черного тела в виде так называемого «черного поглотителя», взяв сосуд с небольшим входным отверстием. Через него лучи проникают и выходят, претерпевая множество отражений, намного ослабляющих их энергию. Например, раскрытые окна домов, малые в сравнении с размерами комнат, извне кажутся черными, независимо от цвета комнатных стен. Поры снежного покрова играют, по-видимому, роль таких черных поглотителей (Дюнин, 1983).
Коэффициент излучательной способности «стареющего» снежного покрова падает, так как уменьшается количество поровых отверстий, выходящих на поверхность. Сами отверстия становятся крупнее за счет укрупнения зерен снега и его фирнизации. Долго пролежавший, тусклый и даже грязный снег оказывается «белее» свежевыпавшим!
Полнота поглощения снегом потоков радиационной энергии зависит от прозрачности снега, от его светопроницаемости. По П.П. Кузьмину, солнечные лучи способны пронизывать снег на глубину до 30 – 70 см в зависимости от его структуры, плотности, влажности и чистоты. Зимой сухой снежный покров глубиной 0,5 м и более можно считать практически непроницаемым для солнечной радиации. Мокрый весенний снег непроницаем для лучей при толщине 10 – 30.
Коэффициент отражения солнечной радиации (альбедо снега), как правило, очень велик. Для плотного чистого снега он колеблется от 0,85 до 0,95, а в Арктике и Антарктике альбедо снега достигает 0,98, т.е. почти вся энергия солнечной радиации, падающая на снег, им отражается и большей частью уходит безвозвратно в Космос. Это приводит к значительному охлаждению территории.
Снег отражает солнечные лучи не как зеркало, расположенное горизонтально, а как матовая поверхность, равномерно рассеивающая свет вовсе стороны. Это объясняется разнообразной ориентировкой множества поверхностных снежинок. Лишь не более 3% всех кристалликов случайно оказываются наклоненными почти горизонтально. Только они отражают лучи зеркально, вызывая всем знакомый эффект искристости снега: видны крупные блестки, отливающие иногда цветами радуги. Искристость снега в лунные ночи создает неизгладимое впечатление (Дюнин, 1983)!
Больше по географии:
Общая характеристика Республики Калмыкия
Республика Калмыкия с административным центром в городе Элиста как регион Российской Федерации занимает очень выгодное географическое положение: находится на юго-востоке европейской части страны, на юго-востоке омывается Каспийским морем. На западе она граничит с Ростовской областью, на севере и се .
Экономико-математические методы, используемые в региональном анализе
В литературе [1,5,6] выделяются следующие методы экономико-математического анализа социально-экономического положения региона. Факторный анализ Под факторным анализом понимается методика комплексного и системного изучения и измерения воздействия факторов на величину результативных показателей. В об .
Экономика
Швейцария одна из самых развитых и богатых стран мира. Швейцария – высокоразвитая индустриальная страна с интенсивным высокопродуктивным сельским хозяйством и почти полным отсутствием каких-либо полезных ископаемых. По подсчетам западных экономистов, она входит в первую десятку стран мира по уровню .
Источник
Снежная слепота. Чем опасен яркий снег?
Зима. Долгожданный отпуск. Праздничное настроение. Горнолыжный курорт. Татры. Живописнейший вид от слияния зимы и лета — заснеженных гор и яркого, казалось бы, теплого солнца. Все вокруг по-новогоднему сверкает, приглашая окунуться в эту незабываемую атмосферу с головой.
Томясь от предвкушения, вы стараетесь поскорее покинуть мрачную и темную комнату своего отеля, стремясь на свежий воздух, под ласкающие лучи стоящего высоко в зените солнца. Быстро натянув горнолыжный костюм, прихватив лыжи, вы выбегаете наконец наружу, с радостью устремляясь к ближайшей лыжной трассе. Вы жадно разглядываете окрестности, наслаждаясь причудливым ландшафтом, от избытка чувств на ваши глаза наворачиваются слезы, которые вы тут же смахиваете одетой на руку перчаткой. И вот вы уже взбираетесь на гору, вот стоите на вершине, заворожено рассматривая открывшийся на многие километры пейзаж.
Но вдруг возникает какой-то дискомфорт в глазах, различные уровни поверхности становится трудно различить. Появляется ощущение, словно в глаза попало множество мелких песчинок. Недоумевая, откуда на снегу взялся песок, вы часто моргаете, надеясь вымыть его текущими из глаз слезами, а к ощущению песка присоединяются еще и рези, которые с каждой минутой становятся все сильнее.
Вы возвращаетесь в медицинский пункт своего отеля, чтобы узнать, что праздник испорчен на несколько дней. Потому-что через время к дискомфорту и резям присоединяются воспаление глаз и отек век, человек по-настоящему слепнет. Возникает снежная слепота.
Давайте сначала разберемся, что это за явление такое. Почему собственно оно получило название «снежная» слепота? И почему она не возникает у нас дома, когда мы чуть ли не сутками любуемся выпавшим снегом, но может возникнуть буквально за пару минут, проведенных в солнечных и снежных горах?
В таких горах, особенно в предвесенний и весенний период, активность Солнца особенно велика. На высоте 3000 метров и более слой атмосферы довольно тонок, пропуская множество идущих от солнца ультрафиолетовых лучей. Снег же, как известно, очень хорошо отражает падающий на него свет. Вспомните снежные ночи в вашем городе. В это время года ночью на улице гораздо светлее, чем летом, не так ли? Снег отражает лунный свет, дополнительно освещая все вокруг. Так же происходит и зимой в солнечных горах, только уже отражается до 40% солнечного света, в том числе и ультрафиолетового излучения. Это явление больше характерно для южных горных регионов, но в весеннее время может встречаться и на севере.
В результате отраженные лучи попадают в широко раскрытые любопытные глаза, вызывая ожог сетчатки. Что проявляется сначала дискомфортом, а через несколько часов развитием светобоязни или даже полной слепоты (снежная офтальмия). Известны случаи возникновения слабых форм слепоты под действием солнечных лучей, отразившихся от водной поверхности.
Жертвой этого заболевания могут стать даже опытные горнолыжники, так как слепота развивается не сразу, а в течение 4-5 часов после воздействия света (хотя само воздействие может быть и несколько минут). В результате может быть такая картина — шел по снежнику, глаза немного слепило, но было терпимо, а вечером появились проблемы…
Как же проявляется эта болезнь? Насколько она опасна? Как уже упоминалось выше, при снежной слепоте (снежной офтальмии) сначала возникает дискомфорт в глазах, чувство попадания песка, слезотечение. Со временем появляется резь в глазах, покраснение слизистой, отек. Развивается светобоязнь — непереносимость сначала яркого, а потом и любого, даже относительно слабого, света. Через 4-5 часов может развиться полная потеря зрения.
Что же делать, если беда настигла вас или ваших знакомых? Прежде всего, не нужно паниковать. Следует заметить, что это явление обратимо, и через несколько дней, как правило, зрение полностью восстанавливается без каких-либо последствий. Пострадавшему нужно закрыть глаза от света (надеть маску или повязку) и препроводить его в темное помещение, где оказать первую помощь, а также вызвать врача.
Чем только ранее не лечили народные умельцы снежную слепоту! Использовали компрессы, спиртовую настойку опия, даже нюхательный табак! В качестве первой помощи при снежной слепоте рекомендуют сначала промыть глаза слабым раствором борной кислоты (Boric acid, acidum boricum), соды, бледно-розовым раствором марганцовокислого калия (марганцовка) или крепким холодным чаем. Затем на глаза надевается темная повязка или темные очки. Периодически на глаза для уменьшения болей ставятся холодные примочки.
Специалисты назначают для лечения снежной офтальмии дезинфицирующие средства, сульфаниламидные препараты. Но главное — изолировать глаза от солнечного света. Пострадавшему нужно обеспечить покой, поместить его в затемненное помещение. Зачастую, при невозможности применения медикаментов, ношение темной повязки — единственная мера при данном заболевании. Как правило, через 1-2 дня симптомы идут на убыль, а через 4-5 дней заболевание полностью проходит. Как уже упоминалось выше, обычно зрение полностью восстанавливается. Однако зачастую остается повышенная чувствительность к яркому свету.
Как видите, заболевание довольно неприятное, длится не один день, а потому может здорово испортить вам весь отпуск. Поэтому, собираясь в такие солнечные горы, следует не забывать о методах профилактики снежной слепоты. Кто предупрежден, тот вооружен, не так ли?
Итак, вооружаться будем очками. Причем, не дорогими нашему сердцу «разноцветными» солнечными очками, несущими с собой память о проведенных приятных днях на теплых морских курортах. Потому что множество подобных очков защищают от света, но не защищают от ультрафиолетового излучения, которое беспрепятственно проникает через стекла. Дешевые пластиковые очки могут даже стать причиной ожогов сетчатки — ведь в темноте зрачок расширяется. В результате проникший ультрафиолет беспрепятственно попадает на сетчатку глаза, вызывая ожог. Поэтому важно, чтобы в сертификате и на самих очках была метка СЕ, которая гарантирует глазам защиту от ультрафиолетового излучения.
Если нет очков, либо вы их потеряли, разбили или они вам просто не нравятся, можно сделать заменители из кусочков дерева, картона, полосок темной ткани с точечными отверстиями или узкими прорезями для глаз. Можно также зачернить сажей кожу вокруг глаз, если вы не боитесь испугать такой боевой раскраской окружающих.
Вместе с тем нужно помнить, что очки или их заменители необходимо носить не только в яркую, но и в облачную погоду, так как и в том, и в другом случае существует опасность появления снежной слепоты.
Но какие же стекла использовать при выборе очков-светофильтров? Мнения специалистов тут расходятся. Возможно, это объясняется тем, насколько стекла того или иного цвета позволяли работать, передвигаться, вести наблюдения. Т.е. многое зависит от индивидуальных предпочтений. Большинство исследователей Арктики и Антарктики отдают предпочтение очкам дымчатого цвета. Дымчатые очки имеют существенное преимущество: уменьшая яркость освещения, они не изменяют восприятия окружающих предметов.
Теперь, надеемся, отправляясь в Татры или другие солнечные горы, вы будете выглядеть как настоящие опытные горнолыжники, обзаведясь всем необходимым для этого удовольствия, в том числе и грамотно подобранными очками-светофильтрами.
Дмитрий Заикин
(опубликовано в журнале «7+7Я», перепечатка запрещена!)
Источник
Почему снег белого цвета?
О том, почему снег именно белый, а не черный, синий, красный или какой-нибудь еще, каждый из нас задумывался хоть раз в жизни. Чаще всего вопрос «почему снег белый» задают дети родителям, но даже не все взрослые знают ответ на этот вопрос.
Немного физики
Чтобы понять, почему снег именно такого цвета, сперва нужно определится с понятием цвета вообще. Что такое цвет с точки зрения физики?
Нас окружает электромагнитное излучение, которое также называют электромагнитными волнами. Эти волны есть повсюду, но большая часть этих волн невидимы человеческому глазу.
Видимая же часть электромагнитного излучения воспринимается как цвет. С точки зрения науки, любой цвет — это волна электро-магнитного излучения, которая воспринимается человеческим зрением и преобразуется в цветовое ощущение.
Первоисточником электромагнитного излучения для нас является Солнце. Солнечные лучи, то есть волны, содержат в себе весь спектр видимого излучения, то есть все основные семь цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
[tip]Сливаясь, цвета видимого спектра образуют белый цвет.[/tip]
Далее все зависит от способности конкретного предмета пропускать, поглощать, преломлять или отражать лучи солнечного света или, другими словами, волны.
Одни предметы полностью поглощают световые волны — их мы видим черными, другие предметы пропускают солнечные лучи, то есть являются прозрачными. Это стекло, вода или лед.
Читали в свое время сказки про живую и мертвую воду? Тогда вам будет интересно узнать, что такое на самом деле живая и мертвая вода лечение с их помощью и многое, многое другое!
Знаете, чему равняется плотность морской воды и почему в ней легче плавать, чем в речной? Очень интересная информация находится вот тут, узнайте новое для себя!
Большинство же предметов в нашем мире часть лучей поглощают, а часть отражают. Для примера можно взять обычный лист с дерева зеленого цвета.
То, что лист зеленый говорит нам о том, что из видимого спектра солнечного излучения он отражает лучи зеленого света, а все остальные поглощает.
Оранжевый апельсин поглощает все лучи, кроме оранжевого, красный мак — все, кроме красного, и так далее.
[note]Про снег можно сказать следующее — он отражает все лучи видимого спектра, поэтому мы видим его белым, то есть таким каким является для нас свет от Солнца.[/note]
Почему снег белого цвета, а не прозрачный?
И еще немного науки. Кто-то спросит, почему же снег все-таки белый, а не прозрачный. Снег ведь по сути своей вода, только в другом агрегатном состоянии.
Вода — это жидкость, лед — твердое тело, снег — рыхлое вещество, состоящее из отдельных кристаллов льда. Вода и лед прозрачны.
Но справедливости ради надо отметить, что в природе нет абсолютно прозрачных тел, как нет абсолютно черных и абсолютно белых тел. Даже стекло не абсолютно прозрачно.
Как бы то ни было, вода или лед имеют более или менее гладкую поверхность, что влияет на прохождение сквозь них солнечных лучей.
Проходя сквозь толщу гладкого льда, лучи не поглощаются и практически не преломляются, большая часть из них пропускается, а меньшая часть отражается от поверхности.
Снег же очень сильно отличается по своим свойствам ото льда, он рыхлый и совсем не гладкий.
Чтоб подробнее изучить свойства снега, достаточно рассмотреть снежинку. Каждая снежинка уникальна и имеет свой собственный рисунок.
Но общее у всех снежинок то, что они не гладкие, а состоят из множества граней, то есть мельчайших поверхностей, расположенных под углом друг к другу.
Масса снега состоит из множества таких снежинок, которые прикрепляются друг к другу. Падая на снежную поверхность, солнечный свет многократно преломляется и отражается от граней снежинок.
В конце концов большая часть видимого солнечного излучения отражается от снега. Причем, как уже было сказано, отражаются лучи всего видимого спектра, поэтому мы видим снег белым.
Снег можно сравнить с толченым стеклом или алмазами. Если представить себе огромную россыпь бриллиантов, то она тоже будет казаться нам белой, искрящейся.
Пожалуй, все замечали, что при ярком солнечном свете зимой поверхность снега искрится и переливается всеми цветами радуги.
Так вот, это падающий солнечный свет преломляется и распадается на отдельные спектральные цвета. Поэтому мы видим разноцветные искорки на белом снегу.
А Вы знаете, чему равняется температура кипения соленой воды и почему она отличается от температуры кипения пресной?
Что такое точка росы, насколько она важна и то, как ее можно рассчитать читайте в этой статье, сохраните уют в Вашем доме!
Источник