Промениста енергія

Сонячне випромінювання складається з трьох частин, які мають різне енергетичне значення для біологічних процесів: ультрафіолетового випромінювання; випромінювання у видимій частині спектра; інфрачервоного випромінювання.

На хвилю завдовжки 0,1-0,4 мкм припадає 99 % всієї енергії сонячного випромінювання, яке досягає поверхні Землі.

На випромінювання меншої від 0,1-0,4 мкм хвилі і більшої від неї припадає 1 %. Хоч видима область знаходиться у вузькому діапазоні довжини хвиль, проте на неї припадає 40 % енергії сонячного випромінювання, 47 % припадає на інфрачервону область, 7 % - на фіолетову.[3,4]

Випромінювання, яке безпосередньо надходить до організмів, модифікується у приземному шарі. Чим потужніше угруповання рослин і чим складніша його ярусність, тим значнішою є диференціація сонячного спектра. Лише частина (10-12 %) ввібраної рослинами енергії Сонця використовується в процесі фотосинтезу. Решта її йде на транспірацію.

Рослини найсильніше відбивають червоне світло, що запобігає їх перегріванню. Кількість відбитого світла залежить від виду рослин. Досліджено, що листя вбирає 75 % падаючого на нього проміння, а 25 °/о відбиває.

У видимій частині спектра промені довжиною хвилі 0,55 мкм вільно проникають через листя багатьох рослин. Інфрачервоні промені проникають через листя легше, ніж короткохвильові. Хлорофіл найбільш інтенсивно вбирає фіолетові, оранжеві і червоні промені, тобто видиму частину спектра. Хлорофіл бактерій краще вбирає зелені і жовті промені. Рослини, які ростуть у глибоких шарах води, вбирають найкоротшу частину видимого спектра - зелені, блакитні, фіолетові і частково ультрафіолетові промені.

Рослини вибірково вбирають інфрачервону частину сонячного спектра, джерело теплової енергії. Частина спектра сонячного світла, яке бере участь у фотосинтезі, вбирається повністю. У глибоких шарах води основним носієм енергії є блакитні і фіолетові промені,-енергія яких вбирається спеціальними пігментами і передається до хлорофілу.

Кількість акумульованої рослиною енергії не переважає 1 % загальної кількості, що надійшла на її поверхню.

Щоб фотосинтез дорівнював диханню, для більшості рослин наших широт щонайменше потрібно 1-5% прямого світла, а для секвойї вічнозеленої, що характеризується дуже високою фотосинтетичною продуктивністю, ще менше -0,7 %. Фотосинтетична активність рослин збільшується одночасно із зростанням інтенсивності освітлення. Інтенсивність освітлення 100 люксів становить межу, або поріг, за яким фотосинтез переважає над диханням.[4]

Сонячне пряме світло безпосередньо потрапляє на поверхню Землі тільки в ясні та безхмарні дні. Світло, що його дістає рослина, є частково прямим, частково відбитим. Кількість відбитого сонячного світла залежить від товщини шару атмосфери, через який проходять промені, та від забрудненості атмосфери. Товщина атмосферного шару, через який проходять сонячні промені, залежить від "висоти Сонця, від висоти місцевості над рівнем моря, від пори року і доби. Сонячне світло сильніше розсіюється біля полюсів, у долинах, взимку, восени, вранці і перед заходом сонця. У зв'язку з цим змінюється співвідношення прямого і відбитого світла (альбедо). На півночі, де небо часто захмарене і в атмосфері багато водяної пари, переважає розсіяне світло. На нього тут припадає 70 % сонячного світла, а на пряме- 30 %. На півдні спостерігається зворотнє співвідношення. На Україні кількість розсіяного сонячного світла становить 25 % влітку і 75 % - взимку.

Для рослин значно корисніше розсіяне світло, інтенсивність якого коливається від 13 (коли безхмарне небо) до 50 % (коли захмарене) загальної інтенсивності освітлення.

Розсіюються всі види сонячного світла, хоч і в неоднаковій мірі: найбільше розсіюються блакитні і фіолетові промені, тобто короткохвильові, найменше - інфрачервоні, тобто довгохвильові. Тому відбите світло складається переважно з блакитних і фіолетових променів і в меншій мірі - з інфрачервоних.

Енергія сонячного світла втрачається в точці його розсіювання і вбирання атмосферою. Найбільше світла (до 99 %) вбирають хмари, насичені вологою. Інтенсивно вбирає сонячну енергію оксид вуглецю (IV). Кисень вбирає дуже мало, азот зовсім не вбирає. У цілому атмосфера вбирає до 16 % сонячної енергії. При цьому енергія сонячного випромінювання переходить у теплову енергію.

Інші цікаві матеріали

Сутність та структура природно-ресурсного потенціалу
Розвиток ринкових відносин вимагає насамперед раціональної взаємодії економіки та природи, тобто раціонального природокористування. До економічного розвитку відносимо вміле використання природних ресурсів максимальне зб ...

Застосування земельно-кадастрових робіт в методиці проекту
Метою моєї курсової роботи з основ земельного кадастру є закріплення отриманих знань та їх застосування на практиці при виготовленні технічної документації зе землекористувачам різних форм власності з виконанням кадастр ...

Калінінградська область на карті Європи
На основі рішень Потсдамської конференції (1945 р.) частину Східної Пруссії (район Німеччини) увійшла до складу Російської Федерації. До квітня 1946 року на цій території знаходився Кенігсберзький особливий військовий о ...