विसरित आकाश विकिरण

विसरित आकाश विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल में अणुओं या कणों द्वारा प्रत्यक्ष सौर बीम से बिखरने के बाद पृथ्वी की सतह पर पहुंचने वाला सौर विकिरण है। इसे स्काई रेडिएशन भी कहा जाता है, आकाश के रंग बदलने की निर्धारक प्रक्रिया। कुल सूर्य के प्रकाश की प्रत्यक्ष घटना विकिरण का लगभग 23% प्रत्यक्ष सौर किरण से वायुमंडल में बिखरने से हटा दिया जाता है; इस राशि का (घटना विकिरण का) लगभग दो-तिहाई अंतत: फोटोन प्रसार रोशनदान विकिरण के रूप में पृथ्वी पर पहुँचता है।

वायुमंडल में प्रमुख विकिरण प्रकीर्णन प्रक्रियाएं रेले स्कैटरिंग और मि बिखर रहा है हैं; वे लोचदार प्रकीर्णन हैं, जिसका अर्थ है कि प्रकाश का एक फोटॉन अवशोषित किए बिना और तरंग दैर्ध्य को बदले बिना अपने पथ से विचलित हो सकता है।

घने आकाश के नीचे, कोई सीधी धूप नहीं होती है, और सभी प्रकाश विसरित रोशनदान विकिरण से उत्पन्न होते हैं।

फिलीपींस ज्वालामुखी माउंट पिनातुबो (जून 1991 में) और अन्य अध्ययनों के विस्फोट के बाद के विश्लेषण से आगे बढ़ते हुए: विसरित रोशनदान, इसकी आंतरिक संरचना और व्यवहार के कारण, चंदवा के नीचे के पत्तों को रोशन कर सकता है, अन्यथा मामले की तुलना में अधिक कुशल कुल पूरे पौधे प्रकाश संश्लेषण की अनुमति देता है; यह सीधे सूर्य के प्रकाश के साथ पूरी तरह से स्पष्ट आसमान के प्रभाव के विपरीत है, जो नीचे की पत्तियों पर छाया डालता है और इस तरह पौधों की प्रकाश संश्लेषण को शीर्ष चंदवा परत तक सीमित कर देता है, #विसरित रोशनदान प्रभाव|(नीचे देखें)।

रंग
पृथ्वी का वातावरण|पृथ्वी का वायुमंडल लंबी तरंग दैर्ध्य की तुलना में कम तरंगदैर्घ्य वाले प्रकाश को अधिक कुशलता से बिखेरता है। क्योंकि इसकी तरंग दैर्ध्य कम होती है, नीली रोशनी लंबी-तरंग दैर्ध्य रोशनी, लाल या हरे रंग की तुलना में अधिक मजबूती से बिखरी होती है। इसलिए, परिणाम यह है कि जब आकाश को सीधे आपतित सूर्य के प्रकाश से दूर देखा जाता है, तो मानव आँख को आकाश नीला दिखाई देता है। माना गया रंग एक मोनोक्रोमैटिक ब्लू (वेवलेंथ पर) द्वारा प्रस्तुत किए गए समान है 474–476 nm) सफेद रोशनी के साथ मिश्रित, यानी एक संतृप्ति (रंग सिद्धांत) नीली रोशनी। 1871 में रेले द्वारा नीले रंग की व्याख्या भौतिकी में समस्याओं को हल करने के लिए आयामी विश्लेषण लागू करने का एक प्रसिद्ध उदाहरण है; (शीर्ष चित्र देखें)।

प्रकीर्णन और अवशोषण वायुमंडल द्वारा सूर्य के प्रकाश के विकिरण के क्षीणन के प्रमुख कारण हैं। बिखराव घटना विकिरण के तरंग दैर्ध्य के कण आकार (वायुमंडल में कणों के) के अनुपात के एक समारोह के रूप में भिन्न होता है। जब यह अनुपात लगभग एक-दसवें से कम होता है, तो रेले स्कैटरिंग होता है। (इस मामले में, प्रकीर्णन गुणांक तरंग दैर्ध्य की चौथी शक्ति के साथ व्युत्क्रमानुपाती रूप से भिन्न होता है। बड़े अनुपात में प्रकीर्णन अधिक जटिल फैशन में भिन्न होता है, जैसा कि मी स्कैटरिंग द्वारा गोलाकार कणों के लिए वर्णित है।) ज्यामितीय प्रकाशिकी के नियम उच्च पर लागू होने लगते हैं। अनुपात।

सूर्योदय या सूर्यास्त का अनुभव करने वाले किसी भी वैश्विक स्थल पर प्रतिदिन, दृश्यमान सूर्य के प्रकाश की अधिकांश सौर किरणें पृथ्वी की सतह पर वृत्तों की लगभग स्पर्श रेखाओं तक पहुँचती हैं। यहां, सूरज की रोशनी वायु द्रव्यमान (खगोल विज्ञान) का ऑप्टिकल पथ ऑप्टिकल पथ की लंबाई है, जैसे कि नीले या हरे रंग की रोशनी का अधिकतर दृश्य दृश्य प्रकाश की रेखा से दूर बिखरा हुआ है। यह घटना सूर्य की किरणों को छोड़ देती है, और बादलों को वे रोशन करते हैं, रंगों में बहुतायत से नारंगी-से-लाल, जो कि सूर्यास्त या सूर्योदय को देखते समय देखते हैं।

उदाहरण के लिए, सूर्य के चरम पर, दिन के उजाले में, रेले के प्रकीर्णन के कारण आकाश नीला होता है, जिसमें दो परमाणुओंवाला गैसें नाइट्रोजन भी शामिल होती हैं| और ऑक्सीजन |. सूर्यास्त के करीब और विशेष रूप से गोधूलि के दौरान, ओजोन द्वारा छप्पुइस अवशोषण शाम के आकाश में नीले घंटे को बनाए रखने में महत्वपूर्ण योगदान देता है।

एक घटाटोप आकाश के नीचे
बादल से ढके आसमान के नीचे अनिवार्य रूप से कोई सीधी धूप नहीं होती है, इसलिए सभी प्रकाश तब विसरित आकाश विकिरण होते हैं। प्रकाश का प्रवाह बहुत अधिक तरंग दैर्ध्य पर निर्भर नहीं होता है क्योंकि बादल की बूंदें प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बड़ी होती हैं और लगभग समान रूप से बिखरती हैं। प्रकाश पाले सेओढ़ लिया गिलास के समान एक तरह से पारदर्शिता और पारभासी बादलों से गुजरता है। तीव्रता पर्वतमाला (मोटे तौर पर) से $1/6$ अपेक्षाकृत पतले बादलों के लिए सीधी धूप $1/1000$ घने तूफानी बादलों के चरम के तहत सीधी धूप।

कुल विकिरण
के एक भाग के रूप में कुल सौर विकिरण के लिए समीकरणों में से एक है:
 * $$H_t= H_b R_b + H_d R_d + (H_b+H_d) R_r $$

जहां एचbबीम विकिरण विकिरण है, आरbबीम विकिरण के लिए झुकाव कारक है, एचdफैलाना विकिरण विकिरण है, आरdविसरित विकिरण के लिए झुकाव कारक है और आरrपरावर्तित विकिरण के लिए झुकाव कारक है।

आरbद्वारा दिया गया है:


 * $$R_b=\frac{\sin(\delta) \sin(\phi-\beta)+ \cos(\delta)\cos(h) \cos(\phi-\beta)}{\sin(\delta) \sin(\phi)+ \cos(\delta)\cos(h) \cos(\phi)}$$

जहां δ सौर दिक्पात है, Φ अक्षांश है, β क्षैतिज से एक कोण है और h सौर घंटा कोण है।

आरdद्वारा दिया गया है:


 * $$R_d=\frac{1+\cos(\beta)}{2}$$

और आरrद्वारा:


 * $$R_r=\frac{\rho(1-\cos(\beta))}{2}$$

जहां ρ सतह की परावर्तकता है।

कृषि और माउंट पिनातुबो का विस्फोट
जून 1991 में फिलीपींस ज्वालामुखी - पर्वत पिनाटूबो का विस्फोट मोटे तौर पर बाहर निकल गया 10 km3 मैग्मा और 17,000,000 मीट्रिक टन (17 किलोग्राम #एसआई गुणक) सल्फर डाइऑक्साइड SO2 हवा में, कुल SO का दस गुना अधिक परिचय2 कुवैती तेल की आग के रूप में, ज्यादातर विस्फोटक प्लिनियन विस्फोट के दौरान | 15 जून, 1991 की प्लिनियन/अल्ट्रा-प्लिनियन घटना, एक ज्वालामुखीय सर्दी का निर्माण| वैश्विक समताप मंडल SO2 धुंध की परत जो वर्षों तक बनी रही। इसके परिणामस्वरूप वैश्विक औसत तापमान लगभग गिर गया 0.5 C-change. चूँकि ज्वालामुखी की राख तेजी से वातावरण से बाहर गिरती है, नकारात्मक कृषि, विस्फोट के प्रभाव काफी हद तक तत्काल थे और विस्फोट के करीब एक अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र में स्थानीयकृत थे, जिसके परिणामस्वरूप मोटी राख का आवरण था। हालांकि वैश्विक स्तर पर, समग्र सौर विकिरण में कई महीनों की 5% की गिरावट और प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश में 30% की कमी के बावजूद, वैश्विक कृषि पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ा।  हैरानी की बात है, एक 3-4 साल बोरियल वन क्षेत्रों को छोड़कर वैश्विक कृषि उत्पादकता और वानिकी विकास में वृद्धि देखी गई। खोज का मतलब यह था कि शुरुआत में  कार्बन डाईऑक्साइड  (सीओ2) भर रहा था वातावरण देखा गया था, जिसे कीलिंग वक्र के रूप में जाना जाता है। इसने कई वैज्ञानिकों को यह मानने के लिए प्रेरित किया कि कमी पृथ्वी के तापमान के कम होने के कारण थी, और इसके साथ, पौधे और मिट्टी के पारिस्थितिकी तंत्र श्वसन में मंदी, ज्वालामुखी धुंध परत से वैश्विक कृषि पर हानिकारक प्रभाव का संकेत मिलता है। हालांकि जांच करने पर, कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में भरने की दर में कमी इस परिकल्पना से मेल नहीं खाती थी कि पौधों की श्वसन दर में गिरावट आई थी। इसके बजाय लाभप्रद विसंगति अपेक्षाकृत मजबूती से थी विकास/शुद्ध प्राथमिक उत्पादन में अभूतपूर्व वृद्धि से जुड़ा हुआ है, वैश्विक पौधों का जीवन, जिसके परिणामस्वरूप वैश्विक प्रकाश संश्लेषण के कार्बन सिंक प्रभाव में वृद्धि हुई है। पौधों की वृद्धि में वृद्धि जिस तंत्र द्वारा संभव थी, वह यह थी कि प्रत्यक्ष सूर्य के प्रकाश में 30% की कमी को परावर्तन प्रसार सूर्य के प्रकाश की मात्रा में वृद्धि या वृद्धि के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है।

विसरित रोशनदान प्रभाव
यह विसरित रोशनदान, इसकी आंतरिक प्रकृति के कारण, अंडर-कैनोपी (जीव विज्ञान) पत्तियों को रोशन कर सकता है, जो अन्यथा मामले की तुलना में अधिक कुशल कुल-पौधे प्रकाश संश्लेषण की अनुमति देता है। और वनस्पति सतहों से बाष्पीकरणीय शीतलन भी बढ़ा रहा है। इसके बिल्कुल विपरीत, पूरी तरह से साफ आसमान और उससे निकलने वाली सीधी धूप के लिए, निचली मंजिलों की पत्तियों पर छाया डाली जाती है, जिससे पौधे की प्रकाश संश्लेषण की क्रिया शीर्ष चंदवा परत तक सीमित हो जाती है। ज्वालामुखी धुंध की परत से वैश्विक कृषि में यह वृद्धि स्वाभाविक रूप से अन्य एरोसोल के उत्पाद के रूप में भी होती है जो ज्वालामुखियों द्वारा उत्सर्जित नहीं होते हैं, जैसे कि मध्यम रूप से गाढ़ा धुआं लोड करने वाला प्रदूषण, एक ही तंत्र के रूप में, एरोसोल प्रत्यक्ष विकिरण प्रभाव दोनों के पीछे है।

यह भी देखें

 * वायुमंडलीय विवर्तन
 * हवाई दृष्टिकोण
 * सायनोमीटर
 * दिन का उजाला
 * रात के समय हवा की चमक
 * रेले स्कैटरिंग
 * रेले स्काई मॉडल
 * धूप की अवधि
 * सूर्यास्त # रंग
 * सूर्योदय#रंग
 * टिंडल प्रभाव

बाहरी संबंध

 * Dr. C. V. Raman lecture: Why is the sky blue?
 * Why is the sky blue?
 * Blue Sky and Rayleigh Scattering
 * Atmospheric Optics (.pdf), Dr. Craig Bohren