О СУММАРНОЙ РАДИАЦИИ ВЕСНОЮ И ЛЕТОМ НА ЗЕМЛЕ
ФРАНЦА-ИОСИФА
Вопрос о приходе радиации для полярных районов до последнего времени почти совсем не затрагивался, можно только указать на актинометрические наблюдения, произведенные во время 2 Международного Полярного года, которые еще не опубликованы; наблюдения во время
— 399 —
дрейфа „Мод“ (Maud) 1922—1925 гг.{1}; наблюдения на северо-востоке Гренландии во время Шведско-норвежской экспедиции 1931 г.{2} и наблюдения Westman’а в 1899—1900 г. в Трейренберге {3} на Шпицбергене во время Международной экспедиции по измерению дуги меридиана. Можно указать еще на несколько отдельных измерений, произведенных в разных местах. Это все, что к настоящему времени мы имеем для познания радиационного режима в полярной области.
К тому же большинство актинометрических наблюдений, производившихся в полярной области, выполнялось не систематически и учитывало не все элементы радиационного климата, а только прямую солнечную радиацию.
Благодаря этому, особую ценность представляют хотя еще и небольшие, но систематические ряды наблюдений, полученные в обсерватории в бухте Тихой на Земле Франца-Иосифа. В зимовку 1933—1934 г. в бухте Тихой работал соляриграф Горчинского, который, благодаря внимательному уходу за ним актинометриста Копылова, дал очень ценный материал. Соляриграф Горчинского регистрирует суммарный поток радиации, т. е. солнечной и рассеянной на горизонтальную поверхность. В этой небольшой заметке приведена обработка прихода радиации для апреля, мая, июня и июля 1934 г., а также сделано и сравнение с величинами радиации для двух других пунктов нашего Союза: Слуцка (около Ленинграда) φ = 59°41', λ = 30°29' Е и Феодосии (Крым) φ = 45° 2; λ = 35° 24' В. В Слуцке наблюдения над притоком солнечной радиации ведутся уже непрерывно в течение более 20 лет, а над рассеянной радиацией — в течение 10 лет. В Феодосии наблюдения над солнечной и рассеянной радиацией продолжались с 1924 по 1930 гг.
В таблице 1 приведено количество солнечной и рассеянной радиации, упавшей на один квадратный сантиметр горизонтальной поверхности для каждого месяца (в малых калориях) {4}
Таблица 1.
Место Апрель Май Июнь Июль
Бухта Тихая (1934 г.) ..... 7 860 14 870 16 080 9 720
Слуцк (1923-1933 гг.) ..... 8 860 11 750 12 290 12 350
Феодосия (1925—1930 гг.) .... 10 700 15 340 15 240 16 350
{1} Н. Моsbу. Sunshine and Radiation. The Norwegian North expedition with the "Maud" 1918-1925, vol. 1, № 7.
{2} A. Ångström. On the total radiation from sun and sky at Sveanor. Geografiska annaler 1933. H. 2—3.
{3} J. Westman. Mesures de l’intensite de la radiation solaire faites en 1899 et en 1900 ? la baie de Treurenberg, Spitzberg. Stockholm. 1903.
{4} Все величины радиации, приводимые в этой заметке, даны в шкале Ångstгöm’a.
— 400 —
Эта небольшая таблица позволяет сделать очень интересный вывод. Благодаря длительному дню, а с 15 апреля и непрерывному дню, количество приходящей в бухте Тихой радиации не только может поспорить с пунктами, расположенными южнее, но даже может превышать приход для южных; так в мае бухта Тихая получает на 27% больше радиации, чем Слуцк, и только на 3% меньше, чем Феодосия. В июне же в бухте Тихой радиации больше, чем в Слуцке на 31 % и больше Феодосии на 5%.
Для бухты Тихой у нас не имеется измерений по отдельности для солнечной и для рассеянной радиации, а только суммарная; но в этой суммарной радиации большая часть приходится на долю рассеянной радиации, что еще лишний раз подчеркивает необходимость изучения не только солнечной, но и рассеянной радиации, особенно для полярной области, где погода преимущественно пасмурная.
Величина напряжения солнечной радиации зависит от высоты солнца над горизонтом и прозрачности атмосферы, а рассеянной — еще и от количества и формы облаков. Обыкновенно с увеличением облачности увеличивается и напряжение рассеянной радиации, но при низких, плотных фермах облаков, наоборот, увеличение облачности уменьшает приток рассеянной радиации.
Поэтому в суточном ходе напряжения суммарной радиации мы должны ожидать ее зависимость от изменения высоты солнца над горизонтом. Интересно сопоставить суточный ход суммарной радиации, полученной в бухте Тихой, с другими пунктами полярной области. Такие сравнения можно сделать с наблюдениями, произведенными во время дрейфа „Мод“, а также и для Sveanor в июле 1931 г.
Это сравнение приведено в табл. 2.
Таблица 2.
Время Апрель Май Июнь Июль
Бухта Тихая Мод Бухта Тихая Мод Бухта Тихая Мод Бухта Тихая Мод Sveanor
0 0.01 0.00 0.10 0.03 0.17 0.10 0.09 0.06 0.16
4 0.06 0.03 0.18 0.14 0.25 0.22 0.14 0.11 0.20
8 0.28 0.39 0.44 0.54 0.47 0.49 0.28 0.46 0.30
12 0.41 0.69 0.59 0.79 0.60 0.69 0.37 0.74 0.41
16 0.27 0.42 0.48 0.52 0.50 0.54 0.30 0.55 0.37
20 0,06 0.03 0.20 0.13 0.26 0.25 0.14 0.21 0.24
24 0.01 0.01 0.10 0.03 0.17 0.10 0.09 0.06 0.16
Величины табл. 2 дают напряжение суммарной (солнечная + рассеянная) радиации в одну минуту на один квадратный сантиметр горизонтальной поверхности, выраженное в малых калориях.
— 401 —
Остановимся сначала на сравнении величин, полученных в бухте Тихой и при дрейфе „Мод“; широта бухты Тихой 80°20', а среднего положения „Мод" 75° 5'. Этим обуславливается то, что в исследуемый промежуток времени (апрель — июль) для бухты Тихой непрерывный полярный день наступил раньше, а также и то, что для бухты Тихой в полночь высоты солнца больше, чем для „Мод"; а в полдень, наоборот, для „Мод“ высота солнца больше, чем для бухты Тихой. Благодаря такому соотношению в высотах солнца для этих двух пунктов в „ночные"
часы, напряжение радиации для бухты Тихой для всех месяцев получается больше, чем для „Мод", в дневные же часы, наоборот, в бухте Тихой получается меньше, чем для „Мод". В утренние и вечерние часы приход радиации для одного и другого пунктов выравнивается. Этим наглядно подчеркивается значение высоты солнца на величину приходящей радиации.
Правда, на величину суммарной радиации оказывает сильное влияние количество и форма облаков, а также и albedo подстилающей поверхности; но что касается последнего, то albedo (лед, снег) для бухты Тихой и места дрейфа „Мод" навряд ли сильно отличались друг от друга, а облачность в среднем месячном, повидимому, была одинакова или, как видно по полученным величинам радиации, мало отличалась для этих двух пунктов.
Для июля можно еще сделать сравнение и с северо-востоком Гренландии, где в этот месяц производились наблюдения в Sveanor в 1931 г.
— 402 —
Табл. 2 показывает, что для всех часов величины напряжения суммарной радиации для Sveanor получаются почти такого же порядка, как и для бухты Тихой. Широта Sveanor 79°56', тоже почти не отличается от широты бухты Тихой (меньше только на 24'); следовательно, высоты солнца в этих двух пунктах должны быть практически одинаковы.
Из прилагаемого рисунка особенно наглядно видно, что величины суммарной радиации для бухты Тихой и Sveanor мало отличаются друг от друга, что наверно объясняется одинаковой, в среднем месячном, облачностью и мало отличающимся albedo.
Здесь надо указать на то, что в Sveanor’e радиация записывалась очень грубым прибором — актинографом Robitzch'a и если результаты вышли, повидимому, близкими к истине, то это надо отнести к тому искусству, с которым A. Ångström’ом была произведена обработка полученного материала. Из приведенного в этой небольшой заметке материала видно, как велико значение радиационных наблюдений в полярной области, и как мы сильно отстали в этом деле.
Необходимо создать значительную сеть полярных актииометрических станций, хорошо оборудованных приборами, особенно самопишущими; эта сеть станций уже после нескольких лет работы даст материал исключительной ценности как в научном, так и в практическом отношении.
Н. Н. КАЛИТИН
