Может ли суммарная освещенность на Земле быть больше заатмосферной?

Задумаемся над этим вопросом. Может ли суммарная освещенность, измеренная у Земли, достичь или превысить заатмосферную? На первый взгляд кажется, что это невозможно в принципе. Если бы это имело место, то на этой основе можно было бы создать новый "перпетуум мобиле". И тем не менее, оказывается, что может быть, и это неоднократно наблюдалось!

А при каких условиях, вы уже, возможно, и сами догадались по предыдущему изложению. Это происходит при высокой прозрачности атмосферы и большой высоте Солнца (т. е. при условиях, необходимых для того, чтобы освещенность прямым светом достигла максимальных значений) и при наличии такой облачности, которая в несколько раз увеличивает освещенность рассеянным светом. Иными словами, это происходит, когда облака кучевых форм типа слоисто-кучевых или высоко-кучевых покрывают все небо, но Солнце светит в просвет между облаками.

В Павловске (под Ленинградом) максимальная измеренная суммарная освещенность (22 июня, при самой большой высоте Солнца) была равна 132200 лк, а в более южных широтах Советского Союза, например в Караганде, наблюдалась освещенность 150000 л к и больше.

Теперь поясним, как это происходит, и проверим, нет ли здесь нарушения закона сохранения энергии..

Как мы знаем, освещенность на внешней границе атмосферы составляет 135000 лк, у поверхности Земли она может уменьшиться, например, до 100000 лк, т. е. из освещенности прямым светом за счет ослабления в атмосфере теряется 35000 лк. Рассеянная освещенность, создаваемая всем небосводом при больших высотах Солнца и указанных условиях облачности, может быть больше 35000 лк. Вот и получается, что суммарная освещенность превышает заатмосферную. Облака играют роль экрана, отражающего назад к Земле потоки отраженного и рассеянного света, которые в отсутствие облаков ушли бы в мировое пространство.

Есть и еще одна причина - разная методика измерения освещенности прямым и рассеянным светом. Поток прямого солнечного света, как и прямая солнечная радиация, принимается на приемник из малого телесного угла, вырезающего на небосводе только сам солнечный диск и околосолнечное кольцо. Рассеянный свет, как и рассеянная радиация, поступает на приемник от всего небосвода.