Quyosh radiatsiyasi Reja: 1. Atmosferadagi nurlanish oqimlari turlari. 2. Quyosh radiatsiyasining spektral tarkibi. Quyosh spektri asosiy qismlarining biologik ahamiyati. 3. Fotosintetik faol radiatsiya. Quyosh radiatsiyasining atmosferadan o‘tishda kuchsizlanishi. 4. Quyosh radiatsiyasining yorug‘lik ekvivalenti. Yoritilganlikning o‘simliklar uchun ahamiyati. To‘g‘ri quyosh radiatsiyasi. Sochilgan quyosh radiatsiyasi. Yig‘indi quyosh radiatsiyasi 5. Qaytgan quyosh radiatsiyasi. Albedo. 6. Yer va atmosferaning uzun to‘lqinli nurlanish. 1. Atmosferadagi nurlanish oqimlari turlari Yer yuzida va atmosferada ro‘y beradigan barcha tabiiy jarayonlarning asosiy manbai yerga tushadigan Quyosh nurlanishi energiyasidir. Quyoshdan yerga tushadigan nurlanishli oqim energiyasi quyosh radiatsiyasi deb ataladi. Yer yuziga tushgan nurlanish energiyasining ma’lum qismi qaytadi, qolgan qismi esa tuproqning ustki qatlamida yutilib, uni isitadi. Boshqacha aytganda, yutilgan nurlanish oqimi energiyasi issiqlikka aylanadi. Natijada, isigan yer yuzi atmosferaning erga tutashgan qatlamlarini ham isita boshlaydi, ya’ni molekulyar issiqlik o‘tkazuvchanlik tufayli troposferaning pastki qatlamlariga issiqlik uzatiladi. Atmosfera bevosita o‘zidan o‘tuvchi quyosh radiatsiyasi hisobiga juda kam isiydi. Yerga tushayotgan quyosh radiatsiyasining bir qismini tashkil qiladigan ko‘rinadigan yorug‘lik ta’sirida yerr yuzida turli-tuman o‘simliklar o‘sadi. Quyosh nuri ta’sirida o‘simliklarning yashil bargida fotosintez jarayoni o‘tadi. Fotosintez o‘simlik bargida yutilgan yorug‘lik energiyasi hisobiga anorganik moddalar (suv va karbonat angidrid gazi) ning organik modda (oqsil, kraxmal va boshqa) larga aylanish jarayonidir. Bu jarayon o‘simlik bargi xloroplastlaridagi yashil pigmentlar-xlorofill donalari yutgan yorug‘lik energiyasi hisobiga amalga oshadi. Fotosintez jarayonida to‘plangan organik moddalarning ancha qismini o‘simlik nafas olish jarayonida sarflab o‘sadi, rivojlanadi va hosil beradi. O‘simliklardagi fotosintez jarayoni sababli ulardan atrof muhitga erkin kislorod ajralib chiqadi. Bu jarayon sababli atmosferadagi karbonat angidrid gazining miqdori oshib, kislorod miqdori esa kamayib ketmaydi. Yerga Quyosh energiyasi tushganligi uchun unda hayot uchun zaruriy harorat sharoiti vujudga keladi. Ko‘llar, dengizlar, okeanlar va daryolar o‘ziga tushgan quyosh radiatsiyasining bir qismini yutib isiydi va bug‘lanadi. Suv bug‘lari o‘z navbatida turlicha sabablarga ko‘ra troposferaning ma’lum balandliklarigacha ko‘tarilishida soviydi. Ularning kondensatsiyasi va sublimatsiyasi natijasida troposferaning quyi qatlamlarida bulutlar vujudga keladi. Atmosferadagi suv bug‘larining to‘yinish holatigacha va undan ham pastroq haroratga sovishidan turli turdagi yog‘inlar yog‘adi. Nihoyat, energiyaning qaytadan tiklanmaydigan manbalari - neft, gaz, toshko‘mir ham o‘ta qadim zamonlarda o‘simliklarning chirishidan paydo bo‘lganligini yoki o‘simliklarning o‘zi ham quyosh nurlanish energiyasi hisobiga o‘sganligini unutmasligimiz kerak. Quyosh yerdan o‘rtacha 149,5 mln.km masofadagi gazli olovli shardan tashkil topgan. Uning massasi yer massasidan 333000 marta katta bo‘lib, 1,98·1030 kg ga teng. Quyosh radiusi yernikidan 109 marta katta va 696000 km ga teng. Quyoshning markaziy qismida harorat bir necha million gradusgacha etganligidan vodorodning geliyga aylanish termoyadro reaksiyasi ro‘y beradi. Quyosh har sekund davomida fazoga 3,71·1026 J energiya sochadi, yerga esa bu energiyaning ikki milliarddan bir ulushigina tushadi. Yer Quyoshdan yiliga 5,74·1024 J energiya oladi. Yer yuzining har bir kvadrat kilometr maydoniga yiliga o‘rtacha 1,1·1016 J energiya tushadi. Xuddi shuncha miqdordagi issiqlikni olish uchun esa 4·108 kg dan ortiq toshko‘mir yoqish lozim. Quyosh yerga 1,5 sutka davomida barcha mamlakatlar elektr stansiyalarining birgalikda bir yilda ishlab chiqqan energiyasiga teng energiya beradi. Umuman olganda, yer atmosferasiga etib kelgan quyosh energiyasining 42 foizi atmosferadan qaytib yana kosmik fazoga tarqaladi, 14 foizi atmosferada yutiladi, qolgan 44 foizi esa atmosferadan o‘tib yer yuziga tushadi. Meteorologiyaning Quyosh, yer va atmosfera radiatsiyasini o‘rganadigan bo‘limini aktinometriya deb yuritiladi. Aktinometriyada nuriy energiya miqdori radiatsiya oqimi tushunchasi bilan tavsiflanadi. Biror yuzaga vaqt birligida tushuvchi nuriy energiya miqdoriga radiatsiya oqimi deb yuritiladi. Aktinometrik kuzatishlarda odatda nuriy energiya oqimi zichligini o‘lchanadi. Birlik yuzaga vaqt birligida tushadigan radiatsiya oqimi miqdoriga radiatsiya oqimining zichligi deb aytiladi. Avvalgi yillarda nashr qilingan meteorologik adabiyotlarda radiatsiya oqimi zichligi tushunchasi o‘rniga ko‘pincha radiatsiya oqimi jadalligi tushunchasi qo‘llanilgan. Hozirgi kunda bu tushuncha o‘rniga esa radiatsiya oqimi energetik yoritilganligi tushunchasi qo‘llaniladi. Radiatsiya oqimining energetik yoritilganligi SI sistemasida Vt/m2 birlikda o‘lchanadi. Radiatsiya oqimi energetik yoritilganligining avvalgi yillarda qo‘llanib kelingan kal/sm2×min birligi bilan Vt/m2 orasida quyidagicha munosabat mavjud: 1 kal/sm2 min = 698 Vt/m2. Atmosferaning yuqori chegarasida quyosh nurlariga tik qo‘yil-gan yuzaga tushadigan radiatsiyani miqdor jihatidan qaraylik. Yer bilan Quyosh orasidagi masofa o‘rtacha bo‘lganda atmos-feraning yuqori chegarasida quyosh nurlariga tik joylashtirilgan birlik yuzada vaqt birligida quyosh nurlanishining vujudga keltirgan energetik yoritilganligini quyosh doimiysi deyiladi va uni So harfi bilan belgilanadi. Eng keyingi ma’lumotlarga binoan quyosh doimiysining qiymati So = 1377 Vt/m2 ga teng. Demak, quyosh doimiysi bu quyosh radiatsiyasiga hali atmosferaning ta’siri bo‘lmagandagi vujudga kelgan energetik yoritilganligidir va u faqat Quyoshning nur chiqarish qobiliyatiga bog‘liq. Quyosh radiatsiyasi atmosferadan o‘tishda murakkab o‘zgarish-larga uchraydi. Atmosfera qatlamining yuqori chegarasidan yergacha bo‘lgan masofada quyosh radiatsiyasining ma’lum qismi atmosfera gazlari va aralashmalar tomonidan yutiladi va issiq-likka aylanadi. Quyosh radiatsiyasining yana bir qismi atmosfera gazlari, qattiq va suyuq aralashmalar tomonidan sochiladi. Quyosh radiatsiyasining yutilishdan, sochilishdan qolgan qismi esa yer yuzigacha etib keladi. Yer yuziga etib kelgan quyosh radiatsiyasi qisman undan qaytadi va qolgan qismi yer yuzida yutilib, uni isitadi. Atmosferada sochilgan radiatsiyaning ma’lum qismi yana yerga tushadi. Natijada, quyosh radiatsiyasi atmosferadan o‘tishida yutilishi sababli miqdor jihatdan kuchsizlanadi va sochilishidan spektral tarkibi o‘zgaradi. Demak, yerga tushadigan quyosh radiatsiyasi to‘g‘ri va sochilgan turlarda bo‘ladi. Quyosh gardishidan bevosita yerga tushadigan radiatsiyani to‘g‘ri radiatsiya deb ataladi. yer bilan Quyosh orasidagi masofa juda katta bo‘lganligidan to‘g‘ri quyosh radiatsiyasini parallel nurlar oqimi deb qarash mumkin. Quyosh radiatsiyasining atmosferada havo molekulalari, bulut hamda boshqa turlicha zarrachalarda sochilgandan keyin erga tushadigan qismini sochilgan radiatsiya deyiladi. Sochilgan radiatsiya yer yuzidagi buyumlarga Quyoshdan to‘g‘ri tushmay, balki osmon gumbazining istalgan nuqtasidan tushadi. Gorizontal yuzaga ayni bir vaqtda tushadigan to‘g‘ri va sochilgan radiatsiyalar yig‘indi (yalpi) radiatsiya deb yuritiladi. Quyosh radiatsiyasining er yuzi qaytargan qismini qisqa to‘lqin uzunlikli qaytgan radiatsiya deyiladi. Biz yuqorida atmosfera o‘ziga tushadigan quyosh radiatsiyasining ma’lum qismini va yerning nurlanishini yutib bir oz isiydi deb aytganmiz. Isigan atmosfera o‘z navbatida olam fazoga va yerga tomon nurlanadi. Atmosferaning yerga tomon yo‘nalgan nurlanishi uchrashuvchi (qarama- qarshi) nurlanish deb aytiladi. Biz fizika fanidan harorati mutlaq (absolyut) nol (-273°C) dan yuqori bo‘lgan har qanday jism nur chiqarishini bilamiz. Bundan tashqari harorati yuqori bo‘lgan jismlar qisqa to‘lqin uzunlikli nurlanish chiqarishi, harorati past jismlar esa katta to‘lqin uzunlikli nurlanish chiqarishi ham ma’lum. Nurlanayotgan jismning harorati qanchalik yuqori bo‘lsa, uning chiqargan nurlanishi shunchalik qisqa to‘lqin uzunlikli bo‘ladi. yer yuzining harorati o‘rtacha 15°C atrofida bo‘lganidan yer uzun to‘lqinli nurlanish chiqaradi. Yerning nurlanishini odatda Yerning issiqlik nurlanishi yoki uzun to‘lqinli nurlanishi deb yuritiladi. Shunday qilib, atmosferadagi nurlanish oqimlarining bir qismi (to‘g‘ri, sochilgan va atmosferaning uchrashuvchi nurlanishi) yerga tomon yo‘nalgan bo‘lsa, qolgan qismi (qaytgan radiatsiya va yerning uzun to‘lqinli nurlanishi) esa yerdan atmosferaga va olam fazoga tomon yo‘nalgan bo‘ladi. Quyosh nurlariga tik qo‘yilgan birlik yuzaga vaqt birligida tushadigan to‘g‘ri quyosh radiatsiyasi miqdorini to‘g‘ri radiatsiyaning tik yuzadagi energetik yoritilganligi deb ataladi va S harfi bilan belgilanadi, u holda gorizontal yuzadagi to‘g‘ri radiatsiya energetik yoritilganligini S1 bilan belgilaymiz. SHunga o‘xshash sochilgan radiatsiya energetik yoritilganligini D, qisqa to‘lqinli qaytgan radiatsiya energetik yoritilganligini Rq, atmosferaning uchrashuvchi nurlanishi energetik yoritilganligini Ea, yerning uzun to‘lqinli nurlanishi energetik yoritilganligini Eyer deb belgilaylik, yoki qisqacha tik yuzadagi to‘g‘ri radiatsiyani S, gorizontal yuzadagi to‘g‘ri radiatsiyani S1, sochilgan radiatsiyani D, qaytgan radiatsiyani Rq, atmosferaning uchrashuvchi nurlanishini Ea, yerning uzun to‘lqinli nurlanishini Eer deb ham belgilashimiz mumkin. U holda atmosferadagi nurlanish oqim-lari yo‘nalishlarini sxematik ravishda quyidagicha ko‘rsata olamiz (3.1-rasm). Nurlanish oqimining to‘lqin uzunligini l harfi bilan belgilaylik. Quyosh nurlanishi oqimlari va yer, atmosferaning nurlanishini qisqa to‘lqin uzunlikli (l£4mkm) va katta to‘lqin uzunlikli (l>4 mkm) qismlarga ajratiladi. To‘g‘ri, sochilgan va qaytgan radiatsiya spektrning qisqa to‘lqinli qismiga, yerning issiqlikdan nurlanishi va atmosferaning uchrashuvchi nurlani-shi spektrning uzun to‘lqinli qismiga tegishlidir. Quyosh radia-siyasi butun energiyasining 99 foizini qisqa to‘lqinli radiatsiya tashkil qiladi. Demak, atmosferadagi radiasiya oqimlari bir-biridan to‘lqin uzunliklari (va energiyalari) bilan farq qiladi. Ularning har birining qiymati sutka davomida o‘zgarib boradi. O‘simliklar asosan to‘g‘ri va sochilgan, juda oz miqdorda qaytgan radiatsiyalarni o‘zlashtiradi. 3.1–расм. Атмосферадаги нурланиш оқимлари йўналишлари 2. Quyosh radiatsiyasining spektral tarkibi. Quyosh spektri asosiy qismlarining biologik ahamiyati. Quyosh radiatsiyasi har xil to‘lqin uzunlikdagi elektromagnit to‘lqinlardan iborat. Nurlanish oqimlari to‘lqin uzunliklari-ni asosan mikrometr (mkm), ba’zan esa juda kichik birlik – nanometr (nm) larda ifodalanadi, ular o‘zaro quyidagi muno- sabatda: 1 mkm = 10-6 m; 1 mkm = 103 nm ga teng. Nurlanish oqimining to‘lqin uzunliklar bo‘yicha taqsimotini spektr deb yuritilishini bilamiz. Quyosh nurlanish spektri uchta: ultrabinafsha (l<0,40mkm), ko‘rinadigan (0,40£l£0,76 mkm) va infraqizil (l³0,76 mkm) qismlardan iborat. Atmosferaning yuqorigi chegarasiga tushadigan butun quyosh radiatsiyasining 46 foizi spektrning ko‘rinadigan qismiga, 47 foizi esa infraqizil radiatsiyaga va 7 foizi ultrabinafsha radiatsiyasiga to‘g‘ri keladi. To‘g‘ri va sochilgan radiatsiya birgalikda yer yuzidagi tabiiy yoritilganlikni vujudga keltiradi, boshqacha aytganda to‘lqin uzunliklari 0,40 mkm dan 0,76 mkm gacha bo‘lgan elektromagnit to‘lqinlar yorug‘lik ta’sirini vujudga keltiradi. Quyosh yorug‘ligining ingichka dastasini shishadan tayyorlan-gan uchburchakli prizmadan o‘tkazilganda, undan sinib o‘tishida qizil, to‘q sariq, sariq, yashil, havorang, ko‘k, binafsha kabi rangli nurlarga ajraladi. Spektrdagi asosiy ranglarga mos to‘lqin uzunliklar chegaralarini quyidagicha ko‘rsatiladi: binafshaga 390-455 nm, ko‘kga 455-485 nm, havorangga 485-505 nm, yashilga 505-550 nm, sariq-yashilga 550-575 nm, sariq (zarg‘aldoq) qa 575-585 nm, to‘q sariqqa 585-620 nm, qizilga 620-760 nm. Qizil nurlar chegarasida 620-700 nm ni qizil deb, 700-760 nm chegaradagisini esa katta to‘lqinli qizil nurlar deb yuritiladi. O‘simliklar fiziologiyasi nuqtai nazaridan ko‘k deganda to‘lqin uzunligi 400- 500 nm, sariq-yashilda 500-600 nm, to‘q sariq-qizilda 600-700 nm ga va katta to‘lqinli qizil deganda 700-760 nm to‘lqin uzunlikli nurlarni tushuniladi. Biologiya va o‘simliklar fiziologiyasida infraqizil nurlarni ikki qismga: qisqa to‘lqinli infraqizil nurlar (760-1100 nm) va katta to‘l-qin uzunlikli (>1,1 mkm) qismlarga ajratiladi. Kishi ko‘ziga rangli nurlarining birgalikdagi ta’siri oq yorug‘lik taassurotini vujudga keltiradi. Quyoshdan yerga tomon nurlanish oqimlaridan tashqari zaryadli zarralardan iborat kor-puskulyar nurlanish ham keladi. Ammo korpuskulyar nurlanish yer yuzidan 100 km dan oshiq balandliklardagi atmosfera qatlam-larida butunlay yutiladi. Quyosh nurlanish spektrida energiyaning asosiy qismi 0,20 mkm dan 24,0 mkm gacha to‘lqin uzunliklar chegarasiga to‘g‘ri keladi. Atmosferaning yuqori chegarasida quyosh nurlanishi spektrida energiya maksimumi 0,48-0,49 mkm to‘lqin uzunliklarga, ya’ni spektrning ko‘k-havorang qismiga mos keladi. Yer yuzidagi to‘g‘ri radiatsiya spektrida energiya maksimumi esa sariq-yashil sohaga to‘g‘ri keladi. Biz oldingi mavzularda quyosh radiatsiyasi ikki: qisqa va uzun to‘lqinli radiatsiyalardan iborat ekanligini ko‘rsatganmiz. O‘simliklarning hayot faoliyatini ta’minlaydigan jarayonlar uchun to‘lqin uzunligi 4 mkm dan kichik bo‘lgan qisqa to‘lqinli radiatsiya eng muhim ahamiyatga ega. Qisqa to‘lqinli radiatsiyaning o‘simlikka biologik ta’siriga qarab ultrabinafsha (UB), ko‘rinadigan va qisqa to‘lqinli infraqizil (IQ) radiatsiyalarga ajratiladi. Yer yuziga to‘lqin uzunligi l£0,29 mkm dan kichik UB radiatsiya tushmaydi, chunki l<0,29 mkm UB radiatsiyani atmosferadagi ozon (O3) gazi butunlay yutadi. SHuning uchun yer yuziga juda oz miqdorda to‘lqin uzunliklari 0,29-0,38 mkm chegarasidagi UB nurlar tushadi va uning miqdori ham kun davomida o‘zgarib boradi. Quyoshning gorizontdan balandligi oshgan sari yerga tushadigan UB radiatsiya miqdori ortib, Quyosh gorizontga yaqinlashganda esa UB radiatsiya miqdori kamaya boradi. Yer yuzidan ko‘tarilgan sari UB radiatsiya miqdori ortadi. Baland tog‘larning tepasida UB radiatsiya miqdori dengiz sathidagi qiymatidan ikki yoki uch marta ko‘p bo‘ladi. Tog‘larda UB radiatsiya ortganligidan, o‘sadigan o‘simliklar barglarining bo‘yalishi yanada kuchayadi. UB radiatsiya asosan o‘simliklarning o‘sish jarayonlarini sekinlashtirib ta’sir qiladi, boshqacha aytganda UB radiatsiya ta’sirida o‘simliklarning bo‘yi juda ham cho‘zilib ketmaydi. Ultrabinafsha nurlar yashil bargda o‘tadigan fotosintez jarayoniga ta’sir etmaydi, ammo hosil tarkibida vitamin S ning sintezlanishiga yordam beradi. Tiniq polimer polietilen plyonkasi va oynali issiqxonalarda etishtirilgan bodring hosili-dan plyonka ostida etishganlari shirinroq bo‘ladi. Chunki tiniq polimer plyonka uzun to‘lqinli UB nurlarni oynaga nisbatan yaxshiroq o‘tkazadi. To‘lqin uzunligi l>1,1 mkm infraqizil (IQ) radiatsiyani o‘simlik barglari va poyalaridagi suv yaxshi yutadi va ularni yaxshiroq isitadi. Natijada, bargning harorati ortib fotosintez jarayonlarining jadalligi kuchayadi. Demak, IQ radiatsiya o‘simlikka bavosita ta’sir ko‘rsatib, fotosintez o‘tishi uchun harorat sharoitini yaxshilaydi va o‘simlikning o‘sishi va rivojlanish jarayonlariga ijobiy ta’sir qiladi. To‘lqin uzunligi 4 mkm dan katta IQ radiatsiya o‘simlikka issiqlik ta’sirini ko‘rsatsada, ammo o‘simlikning o‘sish va rivojlanishi jarayonlariga ta’siri ahamiyatga ega emas. Quyoshning ufq (gorizont)dan balandligi kamayishi bilan quyosh radiatsiyasi oqimidagi IQ radiatsiya ulushi ortadi va aksincha. Suv bug‘i infraqizil radiatsiyani yaxshi yutganligi uchun havoning namligi oshishi bilan er yuziga tushadigan infraqizil radiatsiya jadalligi kamayadi. Dengiz sathidan balandlik oshgan sari IQ radiatsiya ulushi ortadi, chunki balandlik oshgan sari IQ radiatsiyani yaxshi yutadigan suv bug‘i atmosferada kamayib ketadi. SHuning uchun tog‘li erlarda infraqizil nurlarning energiyasi ortadi. Bu o‘z navbatida o‘simlikning atrof muhitdan oladigan issiqligining kamayishini qoplaydi yoki baland erlarda IQ radiatsiya ortib, o‘simlik isishiga sabab bo‘ladi va bu bilan fotosintezning jadalligi ortishiga yordamlashadi. To‘lqin uzunliklari 0,35-0,75 mkm oralig‘idagi radiatsiyani odatda fiziologik radiatsiya deb yuritiladi. Spektrning shu qismidan alohida guruh qilib fotosintetik faol (aktiv) radiatsiya ajratiladi. Ma’lumki, Quyosh yorug‘ligi energiyasi hisobiga o‘simliklarning yashil bargida fotosintez jarayoni o‘tadi. Quyosh yorug‘ligi-ning o‘simlikka ta’sirini o‘rganish bo‘yicha o‘tkazilgan ko‘p sonli ilmiy-tadqiqot ishlari fotosintez jarayonida o‘simliklar quyosh spektrining barcha qismini emas, balki to‘lqin uzunliklari 0,38- 0,71 mkm orasidagi qisminigina foydalanishini ko‘rsatdi. Quyosh spektrining bu qismini fotosintetik faol radiatsiya (FFR) deb yuritiladi. O‘simliklar fotosintez jarayonida turli xil organik moddalarni to‘plash uchun FFR ning faqat 1-3 foizidangina foydalanadi. Qishloq xo‘jalik ekinlarining o‘sishi, rivojlanishi va mahsuldorligiga ta’sir qiladigan asosiy omillardan biri FFR hisoblanadi. Shuning uchun FFR ning ayrim hududlar va vaqt bo‘yicha taqsimotini bilish muhim ahamiyatga ega. Tekshirishlar ko‘rsatadiki, biror o‘simlik turi bargida fotosintez jarayonida organik modda to‘planishi uchun tushuvchi quyosh radiatsiyasining energetik yoritilganligi kompensatsion nuqta deb ataladigan qiymatidan katta bo‘lishi kerak. YU.I. CHirkov ma’lumotiga ko‘ra yorug‘sevar o‘simliklar qatoriga kiradigan ba’zi qishloq xo‘jalik ekinlari uchun kompensatsion nuqta FFR ning energetik yoritilganligi 20-35 Vt/m2 qiymatidan boshlanadi. A.G. Amirjanov ma’lumotiga asosan esa ba’zi qishloq xo‘jalik ekinlari uchun kompensatsion nuqta FFR ning energetik yoritilganligi 7-19 Vt/m2 qiymatidan boshlanadi. Ma’lumki, o‘simliklar fotosintez jarayonida organik mod-da to‘plasa, nafas olish jarayonida esa to‘plagan organik moddani sarflaydi. O‘simliklarning organik moddani to‘plashi, demak hosil miqdori o‘simlik uchun zarur, ammo qarama-qarshi yo‘nalishda ta’sir qiladigan – fotosintez va nafas olish jarayonlariga bog‘liq. G.D. Mustaqimov bu ikki jarayonning o‘zaro munosabatini quyidagicha ifodalagan: фотосинтез нафас олиш = kompensatsion nuqta. Kompensatsion nuqta o‘simlikning shunday holatiki, unda fotosintez jarayoni, nafas olish jarayoni bilan muvozanatlashadi, ya’ni fotosintezda qancha organik modda to‘plangan bo‘lsa, o‘shancha organik modda nafas olish jarayonida sarf bo‘ladi. Demak, kompensatsion nuqtada organik modda ko‘paymaydi yoki kamaymaydi. Boshqacha aytganda kompensatsion nuqtada fotosintez jadalligi bilan nafas olish jadalligi o‘zaro tenglashadi (fotosintezda SO2 ning yutilishi bilan nafas olishda ajralishi o‘zaro tenglashadi). Agar kompensatsion nuqtani K harfi bilan belgilasak, quyidagi hollarni ko‘ramiz: 1. K=1 da yuqorida ko‘rsatganimizdek o‘simlik o‘smaydi. 2. K>1 bo‘lsa, fotosintez jarayonida organik moddalarning to‘planishi, uning nafas olish jarayonida sarflanishidan ortiq bo‘ladi, shu shartdagina o‘simlik o‘sadi va rivojlanadi. 3. K<1 bo‘lsa, sintezlangan moddalarning ko‘p qismi nafas olish jarayonida sarflanadi. Bu shart uzoq davom etsa o‘simlik nobud bo‘ladi. Fotosintez jarayonining jadalligi dastavval o‘simlikka tushayotgan FFR ning energetik yoritilganligiga bog‘liq. Fotosintezning tushuvchi FFR ga bog‘liqligi yorug‘lik egri chi-ziqlari orqali ifodalanadi. Quyidagi 3.2-rasmda Yu.I. Chirkov ma’lumotiga asoslanib bodring (1), makkajo‘xori (2) va lavlagi (3) o‘simliklari barglaridagi fotosintez uchun yorug‘lik egri chiziqlari keltirilgan. Ularning har biri bu o‘simliklarda o‘tadigan fotosintez jadalligining bargga tushuvchi FFR energetik yoritilganligiga bog‘liqligini tavsiflaydi. 3.2-rasmdan ko‘rinadiki, bodring barglarida FFR ning energetik yoritilganligi kompensatsion nuqtadan taxminan 70 Vt/m2 gacha oshganida fotosintez mahsuldorligi chiziqli ortadi, so‘ngra FFR ning energetik yoritilganlining yanada ortishida fotosintez jadalligi ortishi sekinlashadi boshlaydi. FFR energetik yoritilganligi 400-420 Vt/m2 largacha oshganida esa (SO2 ning miqdori odatdagicha bo‘lganida) fotosintez jadalligi deyarli ortmay qoladi yoki fotosintezning yorug‘lik egri chizig‘i qariyb yotiq davom etadi. 3.2 - расм. Турли ўсимликларда фотосинтез ёруғлик эгри чизиқлари Bu holatni fotosintezning yorug‘likka to‘yinishi deb yuritilib, u berilgan sharoitda fotosintez jadalligining maksimal qiymatiga mos FFR energetik yoritilganligi qiymatini bildiradi. YOrug‘lik egri chizig‘ining abssissa o‘qi bilan hosil qilgan burchagi esa fotosintezda nuriy energiyadan foydalanish samaradorligini tavsiflaydi. Birgina o‘simlikning barglaridagi yorug‘lik egri chiziqlarining o‘zgarishi havo haroratiga va nisbiy namligiga bog‘liq. Shuningdek 3.2-rasmdan boshqa o‘simliklarda ham fotosintez yorug‘lik egri chiziqlari xarakteri yuqoridagiga o‘xshashligini, ammo ulardagi fotosintezning yorug‘likka to‘yinishi FFR energetik yoritilganligining turlicha qiymatlariga mos kelishligini kuzatish mumkin. O‘simlikka tushayotgan FFR ning energetik yoritilganligini o‘lchashga qaraganda FFR dan vujudga kelgan yoritilganlikni o‘l-chash oson. SHuning uchun ko‘pincha fotosintez jadalligining yoritilganlikka bog‘liqlik grafiklari keltiriladi. Shunday deb olganimizda ko‘pchilik qishloq xo‘jalik ekinlari uchun kompensatsion nuqtada yoritilganlik 2-5 ming lk (lyuks) ga, fotosintezning yorug‘likka to‘yinishi esa (50-70) ming lk yoritilganlikka to‘g‘ri keladi. Kunduzi o‘simlik ustidagi FFR miqdori yuqorida keltirilgan qiymatlardan oshiq bo‘ladi, ammo ekinlarning pastki qismlariga tushadigan FFR miqdori bulutli kunlarda yetarli bo‘lmasligi mumkin. CHunki ekinlarning bo‘yi ortgan sari pastki yaruslarga o‘tuvchi yorug‘lik oqimi kamayadi. Bunda ekinlarning ustki qismida fotosintez uchun FFR etarli bo‘lsada, ammo pastki yaruslarda FFR ning energetik yoritilganligi kompensatsion nuqtadan kam bo‘lishi mumkin. Hozirgi vaqtda biror joyga tushuvchi FFR ni, o‘sha joyga tushuvchi to‘g‘ri va sochilgan radiatsiyalarning o‘lchangan qiymatlari asosida hisoblanadi. B.I. Gulyaev, X.G. Tooming, N.A. Efimovalar FFR ni hisoblash uchun quyidagi tenglamani tavsiya etganlar: QФФР=0,43⋅S1+0,57⋅D , (3.1) bu yerda: QFFR - fotosintetik faol radiatsiya, S1 - gorizontal yuzaga tushuvchi to‘g‘ri radiatsiya, D - sochilgan radiatsiya. Odatda amaliy maqsadlar uchun QFFR, S1, D larning o‘n kunlik, oylik va vegetatsiya davri uchun yig‘indi qiymatlari hisoblanadi. Agar yig‘indi quyosh radiatsiyasi haqida ma’lumotlarga ega bo‘lsak, FFR uchun taxminan yig‘indi radiatsiya qiymatining yarmisini olish mumkin, ya’ni: QФФР=0,5Q . (3.2) Hozirgi vaqtda MDH hududlariga vegetatsiya davrida tushadi-gan FFR xaritalari tuzilgan va ulardan qishloq xo‘jaligi maqsadlari uchun tabiiy resurslarni baholashda foydalaniladi. 3. Fotosintetik faol radiatsiya. Quyosh radiatsiyasining atmosferadan o‘tishda kuchsizlanishi.Quyosh radiatsiyasining atmosferadan o‘tishda kuchsizlanishi. Quyosh radiatsiyasi yer sirtiga atmosfera qatlamidan o‘tib tushadi, atmosferaning yuqori chegarasidan yer sirtigacha bo‘lgan masofada quyosh radiatsiyasi miqdor va sifat jihatdan o‘zgarishlarga uchraydi. Quyosh radiatsiyasi atmosferadan o‘tishida havo molekulalari va atmosferadagi qattiq va suyuq holatdagi aralashmalar tomonidan qisman yutilib issiqlikka aylanadi, bir qismi esa sochiladi va qolgan qismi yerga tushadi. Atmosferadan o‘tishda quyosh radiatsiyasining zaiflanishida azot va kislorodning ta’siri juda kam, chunki ular quyosh radiatsiyasini juda kam yutadi, Quyosh radiatsiyasini havo tarkibidagi ozon, suv bug‘i, karbonat angidrid gazi va turlicha ara-lashma zarrachalar tomonidan kuchli yutiladi. Natijada, yutilishi sababli quyosh radiatsiyasi atmosferadan o‘tishda miqdor jihatdan birmuncha kuchsizlanadi (zaiflashadi), bundan tashqari spektral tarkibi ham o‘zgaradi. Atmosfera tarkibidagi ozonning miqdori juda oz bo‘lsada, u to‘lqin uzunligi l<0,29 mkm ultrabinafsha nurlarni kuchli yutadi. Ozon er yuzidan 70 km gacha (eng ko‘p zichligi 20-25 km) balandlikda uchrasada, uning kuchli yutishi natijasida yer yuziga l<0,29 mkm UB nurlar butunlay etib kelmaydi. Karbonat angidrid gazi to‘lqin uzunliklari 1,44, 1,60, 2,02, 2,70 va 4,31 mkm infraqizil nurlarni yaxshi yutadi. Ammo SO2 gazi ham atmosfera tarkibida juda oz miqdorda (hajm bo‘yicha 0,033%) uchraydi. Quyosh radiatsiyasini suv bug‘i eng ko‘p kuchsizlantiradi. Suv bug‘i to‘lqin uzunliklari 0,72, 0,84, 0,94, 1,14, 1,38, 1,87, 2,70 va 3,20 mkm infraqizil nurlarni yaxshi yutadi. Spektrning ko‘rinadigan qismida atmosferada quyosh radia-siyasining sochilishi sababli qisqa to‘lqinli nurlar - ko‘k va binafsha nurlar ancha ko‘p kuchsizlanadi, uzun to‘lqinli nurlardan - to‘q sariq va qizil nurlar ancha kam kuchsizlanadi. Bu misollardan ko‘rinadiki, suv bug‘i (va suv tomchilari), karbonat angidrid gazi asosan infraqizil nurlarni yutadi, bunda ham ayrim to‘lqin uzunlikdagilarini tanlab yutadi. Natijada, atmosferadagi yutilish sababli yerga tushuvchi infra-qizil radiatsiya ham birmuncha kuchsizlangan bo‘ladi. Atmosferadan o‘tishda quyosh radiatsiyasining kuchsizlanishi uning atmosferadagi o‘tgan yo‘li uzunligiga va radiatsiya yo‘lidagi atmosferaning tiniqligiga bog‘liq. Biz quyosh radiatsiyasining monoxromatik oqimini, ya’ni biror aniq to‘lqin uzunlikdagi radiatsiyani qaraylik. Quyoshning ufq (gorizont) dan balandligiga qarab nurlarning atmosfera-dagi o‘tgan masofalari turlicha bo‘ladi. 3.3-rasmda AV - yer sirtining bir qismini, KN - atmosferaning yuqorigi chegarasini, SS1 esa kuzatish joyining ufq chizig‘ini ko‘rsatsin. 3.3-rasm. Quyosh balandligi turlicha bo‘lganda quyosh nurlarining atmosferada o‘tgan yo‘llari Quyosh zenitda (tepamizga tik) bo‘lganda quyosh nuri atmosferada eng qisqa a1O yo‘lni, quyosh ufqda bo‘lganda esa eng uzun a5O yo‘lni o‘tadi. Quyosh zenitda bo‘lganda er yuzidan boshlab atmosferaning yuqori chegarasigacha olingan asosi 1 sm2 havo ustunining massasini shartli ravishda bir birlikka teng (m=1) deb olaylik. Quyosh osmon gumbazi bo‘ylab harakatlanib ufqqa yaqinlash-gan sari nurlarning atmosferada o‘tadigan yo‘llari ko‘payib boradi. Demak, nurlarning o‘tadigan massalar soni ham borgan sari ortib boradi. Hisoblarning ko‘rsatishicha quyosh ufqda bo‘lganida nurlarning o‘tgan atmosfera massalari soni, quyosh zenitda bo‘lganida nurlarning o‘tgan atmosfera massalari sonidan 34,4 marta katta bo‘ladi. Quyosh ufqqa yaqinlashgan sari uning yo‘lida yutuvchi va sochuvchi zarralar ko‘p uchraydi, ya’ni atmosfera tiniqligi kamayadi. Natijada yer yuziga etib keluvchi quyosh radiatsiyasi shunchalik ko‘p kuchsizlanadi va yer yuziga tushuvchi radiatsiyaning energetik yoritilganligi, atmosferaning yuqori chegarasidagi qiymati (So) dan ancha kamaygan bo‘ladi. Quyidagi 3.1-jadvalda Quyoshning ufqdan balandligi turlicha bo‘lganda, quyosh radiatsiyasining atmosferada o‘tadigan massalar soni ko‘rsatilgan. 3.1-jadvaldan yana Quyoshning ufqdan balandligi kamaygan sari, yutilishi va sochilishining kuchayishi sababli quyosh radiatsiyasining kuchsizlanishi bir xil bormasligini ko‘rish mumkin. Bundan tashqari quyosh balandligi katta bo‘lganda nurlar o‘tgan massalarining farqi kam bo‘ladi. Masalan, quyosh balandligi 90° dan 60° ga pasayganda m ning qiymati 2 martagina oshadi, quyoshning kichik balandliklarida esa m ning o‘zgarishi katta. Masalan, quyosh balandligi 30° dan 0° gacha kamayganida m ning qiymati 17 marta ortadi. 3.1-jadval Quyoshning ufqdan balandligi turlicha bo‘lganda quyosh radiatsiyasining atmosferada o‘tadigan massalar soni Quyosh balandligi, ho 90 ° 60 ° 30 ° 15 ° 5° 3° 1° 0° Atmosfera massasi, m 1,00 1,15 2,00 3,82 10,40 15,36 25,9 6 34,40 Endi to‘g‘ri radiatsiyaning atmosferadan o‘tishida kuchsizlanishini miqdor jihatdan tavsiflashga o‘tamiz. Atmosferaning yuqorigi chegarasidagi to‘g‘ri quyosh radiatsiyasining energetik yoritilganligini So, atmosferada m massalar sonini o‘tib yer yuzidagi quyosh nurlariga tik yuzadagi to‘g‘ri quyosh radiatsiyasining energetik yoritilganligini Sm deb olsak, ular orasidagi bog‘lanish quyidagi Buge formulasi bilan ifodalanadi: Sm=S0⋅Pm , (3.3) bu yerda; R - atmosferaning tiniqlik koeffitsienti, m - quyosh radiatsiyasining o‘tgan atmosfera massalar soni. Yuqoridagi (3.3) dan m=1 desak, R= Sm/So kelib chiqadi. Demak, tiniqlik koeffitsienti bu quyosh zenitda bo‘lganida (m = 1) atmosferaning yuqori chegarasiga tushgan to‘g‘ri quyosh radiatsiyasining qancha qismi yer yuziga etib kelishini ko‘rsatadigan sondir. Tiniqlik koeffitsientining qiymatlari har doim 1 dan kichik bo‘ladi. Suv bug‘i bo‘lmagan va aralashmalardan tozalangan «ideal» atmosfera uchun R = 0,9 ga teng. Real atmosferada esa tiniqlik koeffitsientining qiymatlari atmosferadagi suv bug‘i va aerozollar miqdoriga bog‘liq. Masalan, nurlar o‘tgan massalarning soni bir xil bo‘lsada, ammo ularning yo‘lida suv bug‘i va aerozollar qanchalik ko‘p bo‘lsa, tiniqlik koeffitsientining qiymatlari shunchalik oz bo‘ladi. Tiniqlik koeffitsientining qiymatlari odatda 0,60-0,85 chamasida bo‘ladi. Turlicha to‘lqin uzunlikdagi nurlar uchun R ning qiymati har xil. Masalan, to‘lqin uzunligi 0,30 mkm da R = 0,36, to‘lqin uzunligi 0,70 mkm da R = 0,97 ga teng. Shunday qilib, atmosferada to‘g‘ri radiatsiyaning kuchsizlanishiga birinchidan, massalar soni m bilan tavsiflanadigan nurlarning atmosferada o‘tadigan yo‘llarning uzunligi, ikkinchidan atmosferaning tiniqligini tavsiflaydigan nurlar yo‘lidagi kuchsizlantiruvchi zarrachalar konsentratsiyasining ta’siri sabab bo‘ladi. Biz yuqoridagi (3.3) formulani monoxromatik quyosh radiatsiyasi oqimiga yozganmiz. To‘g‘ri radiatsiyaning umumiy (integral) oqimi uchun bu formulani qo‘llashda R ning o‘rtacha qiymatlaridan foydalaniladi. Umuman olganda, bulutsiz atmosferadan o‘tishda yutilish sababli quyosh radiatsiyasi 20-25% ga kamayadi. Agar osmon quyi qavat bulutlari bilan to‘la qoplangan bo‘lsa, yer yuziga oz miq-dordagi sochilgan radiatsiya etib keladi. Endi atmosferada quyosh radiatsiyasining sochilishini hamda unga bog‘liq vujudga keladigan hodisalarni qaraymiz. To‘g‘ri quyosh radiatsiyasi atmosfera qatlamidan o‘tishida avval aytganimizdek atmosfera gazlari, suv bug‘i, karbonat angidrid gazi va turlicha o‘lchamli aerozol zarrachalarida yutilishi sababli qisman kuchsizlanadi. Bundan tashqari bu zarralarda to‘g‘ri radiatsiyaning qisman sochilishi sababli ham «qisman» kuchsizlanadi. Agar aerozol zarrachalar qanchalik ko‘p bo‘lsa, quyosh radiatsiyasining sochilishi shunchalik kuchayadi. Biror yo‘nalishda tarqalayotgan radiatsiyaning (to‘g‘ri radiatsiya aynan shunday tarqaladi) barcha yo‘nalishlarda tarqaluvchi radiatsiyaga aylanishiga quyosh radiatsiyasining sochilishi deb yuritiladi. Turli xil zarrachalarda sochilganidan keyin osmon gumbazining turli nuqtalaridan erdagi gorizontal yuzaga tushadigan radiatsiyani sochilgan radiatsiya deb atalishini avval qayd qilganmiz. Sochilish jadalligi esa hajm birligidagi quyosh radiatsiyasini sochuvchi zarrachalar miqdoriga, ularning tabiatiga va katta-kichikligiga bog‘liq. Sochuvchi zarrachalarning o‘lchamlari sochilayotgan nurlanish to‘lqin uzunligidan juda kichik, teng yoki katta bo‘lishi mumkin. Dastavval sochuvchi zarrachalarning o‘lchami shu zarrachalarda sochilayotgan nurlarning to‘lqin uzunligidan 10 marta kichik bo‘lgan holni qaraylik. Bunday kichik o‘lchamli zarrachalarga atmosfera gazlari molekulalari kiradi. Quyosh radiatsiyasining bunday kichik zarrachalardan sochilishi ingliz olimi Reley topgan molekulyar sochilish qonuniga bo‘ysunadi. Bu qonunga muvofiq molekulyar sochilish jadalligi K, sochilayotgan nurlar to‘lqin uzunligi l ning to‘rtinchi darajasiga teskari mutanosibdir, ya’ni: K= C λ4 , (3.4) bu yerda: S - hajm birligidagi sochuvchi zarrachalarning soniga bog‘liq koeffitsient. YUqoridagi (3.4) formuladan ko‘rinadiki, juda kichik zarrachalardan sochilayotgan nurlarning to‘lqin uzunligi qanchalik kichik bo‘lsa, ular shunchalik kuchliroq sochiladi. Masalan, to‘lqin uzunligi lb = 0,38 mkm binafsha nurlar, to‘lqin uzunligi lq = 0,76 mkm qizil nurlardan 16 marta kuchliroq sochiladi yoki binafsha nurlarning to‘lqin uzunligi ko‘k va havorang nurlarnikidan kichik bo‘lgani uchun binafsha nurlarning sochilishi ko‘k va havorang nurlarnikidan kuchliroq bo‘lsada sochilgan yorug‘lik tarkibida binafsha nurlar emas, balki ko‘k va havorang nurlar afzal bo‘ladi. Chunki atmosferaga tushadigan quyosh radiatsiyasining tarkibida binafsha nurlarning ulushi ko‘k va havorang nurlarnikidan kam. Shuning uchun sochilgan radiatsiyada ham binafsha nurlarning ulushi ko‘k va havorang nurlarnikidan juda kam. Shu sababli yer yuzidan kuzatuvchiga osmon havorang rangda ko‘rinadi. Molekulyar sochilish toza va quruq havoga tegishlidir. Atmosferada har doim quyosh radiatsiyasini sochadigan aralashma zarrachalar bor. Agar nurlarni sochadigan zarrachalarning o‘lchami, tushayotgan nurlar to‘lqin uzunligidan katta bo‘lsa, sochilish jadalligi Reley qonuniga bo‘ysunmaydi. O‘lchami tushayotgan nurlarning to‘lqin uzunligidan katta zarrachalardan quyosh radiatsiyasining sochilish jadalligi, molekulyar sochilishdagidan ko‘ra to‘lqin uzunlikka ancha kam bog‘liq. Radiusi 10-3 mm dan katta zarrachalardan sochilish, sochilayotgan nurlar to‘lqin uzunligiga bog‘liq emas, ya’ni bunday zarralar spektrning ko‘rinadigan qismidagi barcha to‘lqin uzunlikli nurlarni bir xil sochadi. Tuman va bulut zarrachalari o‘lchami 10-3 mm chamasida bo‘lganidan, ulardan ko‘rinadigan nurlarning hammasi birday sochiladi. SHuning uchun ham tuman va bulut oq rangga ega. Quyosh radiatsiyasining bulutsiz atmosferada kuchsizlanishi molekulyar hamda aerozol sochilishlar tufayli ro‘y beradi. Quyosh botishi oldidan qizarib ko‘rinishini hammamiz kuzatganmiz. Buning sababini quyidagicha tushuntiriladi. Quyosh ufqqa yaqinlashgan sari, quyosh nurlarining atmosferada o‘tadigan massalar soni ko‘paya boradi. Quyosh nurlarining o‘tadigan yo‘li ko‘p bo‘lsa, molekulyar sochilish sababli qisqa to‘lqin uzunlikli nurlar shunchalik ko‘p sochilib ketadi. Shuning uchun ham yer yuziga yetib kelgan nurlar oqimi tarkibida uzun to‘lqin uzunlikli, masalan qizil nurlarning ulushi ortib qoladi. Natijada bizga quyosh botishi oldidan qazarib ko‘rinadi. Ertalab chiqib kelayotgan quyoshning ham qizarib ko‘rinishi sababi ham yuqoridagicha tushuntiriladi. Kechqurun quyosh botgandan keyin yoki ertalab quyosh chiqishi oldidan ro‘y beradigan g‘ira-shira payt hodisasi ham quyosh radiatsiyasining atmosferada sochilishi va sochilgan radiatsiya biror qismining yer yuziga tushishi bilan tushuntiriladi. Kechqurun quyosh botgandan keyin qorong‘ilik birdaniga boshlanmaydi. Butun osmon, ayniqsa ufqning quyosh botgan qismi yorug‘ bo‘lib qoladi va vaqt o‘tishi bilan yorug‘lanish kamaya boradi. Ertalab quyosh chiqishdan oldin osmon sochilgan radiatsiya hisobiga yorug‘lanadi. Bunday to‘liqmas qorong‘ilik hodisasini ertalabki yoki kechqurungi g‘ira-shira payt hodisasi deb yuritiladi. Demak, g‘ira-shira payt yorug‘dan qorong‘ilikka yoki qorong‘ilikdan yorug‘likka o‘tishlar orasidagi davrdan iborat. Quyosh ufqdan pastga tushganidan keyin quyosh nurlari bevosita yer yuziga tushmaydi. Ufqdan pastga tushayotgan (botayotgan) Quyoshdan tarqalayotgan to‘g‘ri radiatsiya avval atmosferaning pastki, keyinroq yuqorigi qatlamlariga tushib qisman yutiladi va qisman sochiladi. Sochilgan radiatsiyaning bir qismi yer yuziga tushib g‘ira-shira yorug‘lanish hodisasini vujudga keltiradi. Quyoshning ufqdan pastga tushishi (yoki botishi) burchagiga qarab g‘ira-shira paytni quyidagi turlarga ajratiladi: 1. Fuqaro g‘ira-shira payti Quyosh botganidan boshlanib, Quyosh ufqdan 6-8° burchakka botgunicha davom etadi. Bunday g‘ira-shira paytning oxirida ochiq havoda kitobdagi katta harflarni o‘qish yoki soat raqamlarini ko‘rish qiyin bo‘lgan darajada qorong‘ilik bo‘ladi. Fuqaro g‘ira-shira paytning oxirida tabiiy yoritilganlik 1 lk (lyuks) gacha kamayadi. 2. Dengiz yoki navigatsiya g‘ira-shira payt Quyosh botgandan boshlanib, Quyosh ufqdan 12° gacha botgunicha davom etadi. 3. Astronomik g‘ira-shira payt avvalgi Quyosh botgandan bosh-lanib, Quyosh ufqdan 18° gacha botguncha davom etadi, so‘ngra kechasi (yoki tun) boshlanadi. Bu davrda osmondagi barcha yulduzlar ko‘rinadigan qorong‘ilik tushadi. G‘ira-shira paytning muddati (davomiyligi) geografik kenglikka va yil fasllariga bog‘liq. Joyning geografik kengligi oshgan sari, u yerlarda kuzatiladigan g‘ira-shira payt davomiyligi ham ortadi. Masalan, ekvatorda fuqaro g‘ira-shira payt 22-23 minutga cho‘zilsa, tropik kengliklarda uning davomiyligi 25-27 minutga etadi. Geografik kenglik 60° ga etgach kechqurungi (yoki ertalabki) g‘ira-shira yorug‘lanishi yil davomida 50-105 minut chamasida o‘zgaradi. Toshkent shahri 41°20’ shimoliy kenglikda joylashganligidan fuqaro g‘ira-shira paytning davomiyligi 30-38 minutdan ozgina oshiqroq bo‘ladi. Shunday qilib, shimoliy kengliklarda g‘ira-shira payt kunning yorug‘ davrini tun hisobiga ancha cho‘zadi. Shuning uchun ham shimoliy kengliklarda g‘ira-shira yoritilganlik fiziologik ahamiyatga ega deb aytish mumkin. 4. Quyosh radiatsiyasining yorug‘lik ekvivalenti. Yoritilganlikning o‘simliklar uchun ahamiyati. To‘g‘ri quyosh radiatsiyasi. Sochilgan quyosh radiatsiyasi. Yig‘indi quyosh radiatsiyasi Ma’lumki, to‘g‘ri va sochilgan quyosh radiatsiyalari birgalikda yer yuzidagi tabiiy yoritilganlikni vujudga keltiradi. Kunduzgi yoritilganlikni quyosh radiatsiyasining to‘lqin uzunliklari l=0,38-0,76 mkm orasidagi qismi hosil qiladi. Quyosh radiatsiyasi yerga tushayotgan quyosh nurlanish oqimini energetik jihatdan, yoritilganlik esa quyosh nurlanishini fotometrik jihatdan tavsiflaydi. Quyosh radiatsiyasining energetik yoritilganligi hozirgi vaqt-da Vt/m2 birlikda o‘lchanishini shu bobning boshida aytganmiz. Biror yuzaning yoritilganligini esa lk (lyuks) birligida o‘lchanadi. Yer yuzining yoritilganligi, unga tushuvchi quyosh radiatsiyasiga to‘g‘ri mutanosib. Biror joyda kunduzi quyosh radiatsiyasi va yer yuzining yoritilganligi o‘zaro to‘g‘ri mutanosib ravishda o‘zgarib boradi, ya’ni bir joyda tushki paytgacha ularning qiymatlari oshib borsa, kunning ikkinchi yarmida esa kamaya boradi. Shuning uchun ularni o‘zaro bog‘lab turadigan yangi kattalikni kiritish lozim yoki aktinometrik ma’lumotlar asosida yoritilganlikni va aksincha, yoritilganlik qiymatlariga binoan quyosh radiatsiyasining qiymatlarini topish zarur bo‘lib qoladi. Bunday hollarda quyosh radiatsiyasining yorug‘lik ekvivalenti tushunchasidan foydalaniladi. Kilolyuks hisobida o‘lchanayotgan tabiiy yoritilganlikning ayni shu vaqtda kVt/m2 birlikda o‘lchanayotgan quyosh radiatsiyasining energetik yoritilganligi qiymatiga nisbatini quyosh radiatsiyasining yorug‘lik ekvivalenti deb yuritiladi va N harfi bilan belgilanadi. Quyidagi 3.2-jadvalda L.D. Matveev ma’lumotlariga asosan quyoshning ufqdan balandligi turlicha bo‘lganda to‘g‘ri va yig‘indi quyosh radiatsiyalari uchun yorug‘lik ekvivalentlarining qiymatlari keltirilgan. 3.2-jadval. To‘g‘ri va yig‘indi quyosh radiatsiyalarining yorug‘lik ekvivalentlari (klk∙m2/kVt larda) Quyosh balandligi Radiatsiya to‘g‘ri yig‘indi 10-20° 75 92 21-30° 85 96 31-40° 92 98 41-50° 96 100 51-75° 100 102 3.2-jadvaldan ko‘rinadiki, quyosh balandligi 40° dan oshgandan keyin yorug‘lik ekvivalentining qiymatlari kam o‘zgaradi. Bulutlik 0-6 ball bo‘lganda quyoshning barcha balandliklari uchun sochilgan radiatsiyaning yorug‘lik ekvivalentini 117 klk∙m2/kVt, bulutlik 7-10 ball bo‘lganda esa 103 klk∙m2/kVt qiymatlarini olish kerak. Quyosh radiatsiyasi yorug‘lik ekvivalentining bu qiymatlari odatda gorizontal sirtlarning yoritilganligini hisoblashdagina qo‘llaniladi. Toshkent shahri hududi uchun tabiiy yoritilganlikning maksimal qiymati iyun oyiga (bu davrda uning maksimal qiymati 105 lk ga yaqinlashadi), minimal qiymati esa dekabr oyiga to‘g‘ri keladi. Quyosh yorug‘ligi - o‘simliklar dunyosi uchun asosiy hayot omillaridan biridir. O‘simliklar quyosh radiatsiyasining energetik yoritilganligi, spektral tarkibi o‘zgarishiga va yorug‘lik kuni uzunligiga juda ta’sirchan bo‘ladilar. Yoritilganlik jadalligining o‘simliklar hayot faoliyatidagi roliga ba’zi misollar keltiramiz: tajribalar yorug‘lik ta’sirida turli ekinlar bargida fotosintez boshlanishining minimal qiymatlari turli o‘simliklar uchun har xil bo‘lishini ko‘rsatadi. Masalan, o‘ta sust o‘sish, gullash va hosil to‘plash davrida bodring o‘simligi uchun minimal yoritilganlik 2400 lk, pomidor o‘simligi uchun 4000 lk, no‘xat uchun 1100 lk ga teng bo‘lishi lozim. Shuningdek, fotosintezning jadal borishi uchun yoritilganlik qiymatlari ham turli o‘simliklar uchun har xil bo‘ladi. Shunday qilib, qishloq xo‘jalik ekinlarining hosildorligini oshirish uchun agrotexnika talablariga to‘la javob berish bilan bir qatorda dalalardagi ekin to‘plari qalinligini to‘g‘ri tanlab, o‘simliklar orasida yorug‘lik rejimini yaxshilash talablariga ham ahamiyat berish lozim. Yer sirtidagi biror yuzaga tushadigan quyosh nurlanish energiyasining oz yoki ko‘pligini aniqlashda quyosh radiatsiyasining vujudga keltirgan energetik yoritilganligi tushunchasidan foydalaniladi. Quyosh nurlariga tik joylashgan birlik yuzaga vaqt birligida tushuvchi to‘g‘ri radiatsiya miqdoriga to‘g‘ri quyosh radiatsiyasining tik yuzadagi energetik yoritilganligi deb aytiladi. To‘g‘ri radiatsiyaning quyosh nurlariga tik qo‘yilgan yuzadagi energetik yoritilganligini S, quyosh zenitda bo‘lmaganida to‘g‘ri radiatsiyaning gorizontal yuzadagi energetik yoritilganligini S1 harflari bilan belgilaylik. Quyoshning ufqdan hisoblanadigan balandligi ho deb olaylik. (3.4-rasm) U holda S va S1 orasidagi munosabat quyidagicha bo‘ladi: S'=S⋅sinh0 . (3.5) Bu (3.5) ifodadan ko‘rinadiki, ho=90° bo‘lgandagina S1 = S ga teng bo‘ladi, ho ning boshqa qiymatlarida esa har doim S1 < S munosabat saqlanadi. To‘g‘ri radiatsiyaning energetik yoritilganligi Quyoshning ufqdan balandligiga, atmosfera tiniqligiga bog‘liq va kuzatish joyining dengiz sathidan balandligi oshishi bilan ortadi. 3.4-расм. Тўғри қуёш радиациясининг қуёш нурларига тик қўйилган юзадаги (S) ва горизонтал юзадаги (S1) энергетик ёритилганликлари