Ниже — кратко и «по делу», как это обычно пишут на сайтах вопросов-ответов.

Что вообще понимают под солнечной радиацией

Это всё излучение Солнца, которое приходит к Земле: электромагнитные волны разных длин и поток заряженных частиц. На практике выделяют три «разреза» классификации: по спектру, по происхождению/природе и по тому, как радиация выглядит у поверхности (геометрия прихода).

1) По спектру (электромагнитная часть)

Основная энергия Солнца — кратковолновое электромагнитное излучение:

• Ультрафиолет (UV, ~100–400 нм)

  • UV-C (100–280 нм) — почти полностью поглощается озоном и кислородом в верхней атмосфере.

  • UV-B (280–315 нм) — частично доходит до поверхности; биологически активен (ожоги, синтез витамина D).

  • UV-A (315–400 нм) — проходит почти весь, участвует в загаре/фотостарении.

• Видимый свет (≈400–700 нм) — главная «полезная» часть для зрения и фотосинтеза; максимум солнечного спектра около ~500 нм.

• Инфракрасный (IR, ≈700 нм – 1 мм) — даёт ощущение тепла, существенно поглощается водой и CO₂. Иногда делят на:

  • IR-A (0,7–1,4 мкм), IR-B (1,4–3 мкм), IR-C (3–1000 мкм).

• Длинноволновые/радиодиапазон — энергия ничтожна по сравнению с видимым/IR, но радиоволны от Солнца фиксируются антеннами (особенно при вспышках).

• Рентген и гамма — в покое практически незначительны; резко возрастают при солнечных вспышках/всплесках, почти полностью поглощаются верхними слоями атмосферы.

Полезные ориентиры: интегральный поток вне атмосферы — солнечная постоянная ~1361 Вт/м²; у поверхности в ясный полдень — порядка 1000 Вт/м² (зависит от широты, сезона, облачности, аэрозолей).

2) По природе излучения

Помимо волн есть корпускулярная (частичная) составляющая:

• Солнечный ветер — постоянный поток протонов, электронов и α-частиц, создаёт магнитосферные токи, полярные сияния.

• Солнечные энергичные частицы (SEP) — при вспышках/корональных выбросах массы резко возрастает поток высокоэнергичных частиц; важны для радиационной обстановки в космосе и на высоких широтах/высотах.

• Космические лучи галактического происхождения — не «солнечная» радиация, но их поток модулируется солнечной активностью.

3) По виду прихода у поверхности (геометрия)

Это особенно важно в метеорологии и солнечной энергетике:

• Прямое (коллимированное) излучение — идёт по прямой от солнечного диска; максимальное при ясном небе и низкой мутности.

• Рассеянное излучение — свет, рассеянный молекулами воздуха и аэрозолями (голубизна неба — следствие Рэлеевского рассеяния).

• Суммарная (глобальная) радиация — прямое + рассеянное на горизонтальной поверхности (ключевая величина для PV).

• Отражённая (альбедная) — часть суммарной, отражённая подстилающей поверхностью (снег даёт высокое альбедо).

• Для наклонных плоскостей ещё выделяют радиацию на наклон, куда входит прямое, небесное рассеянное и отражённое от земли.

4) Как атмосфера «фильтрует» солнечную радиацию

• Поглощение:

  • озон — в UV-C и части UV-B;

  • водяной пар и CO₂ — главным образом в ИК-областях.

• Рассеяние:

  • Рэлеевское (молекулы, ~λ⁻⁴) — сильнее для коротких волн → небо голубое;

  • Миевское (аэрозоли/капли) — более «белое» рассеяние, растёт при дымке/тумане.

• Облака сильно увеличивают рассеянную компоненту и уменьшают прямую; при разрывах облачности возможны кратковременные «пики» за счёт отражений (эффект «silver lining»).

5) Рабочие единицы и термины

• Облучённость (irradiance), W/м² — мгновенный поток на поверхность.

• Инсоляция (irradiation), Дж/м² или кВт·ч/м² — энергия за период (день, месяц и т. п.).

• Спектральная облучённость, W/м²/нм — распределение по длинам волн.

• В климатологии часто говорят о кратковолновой радиации (солнечная) vs длинноволновом излучении (тепловое излучение Земли/атмосферы).

6) Для чего такое деление нужно

• Здоровье: оценка UV-индекса и фотобиологических эффектов.

• Энергетика: расчёт солнечных панелей и коллекторов (нужны прямое/рассеянное и спектр).

• Связь/космос: радиопомехи и радиационные риски при вспышках, прогноз сияний.

• Климат: баланс коротковолнового/длинноволнового излучения, роль облачности и аэрозолей.

В резюме: виды солнечной радиации обычно делят на электромагнитную (UV, видимый, IR, реже рентген/радио) и корпускулярную (солнечный ветер и энергичные частицы), а у поверхности — по геометрии прихода: прямое, рассеянное, суммарное и отражённое.