Глосарій з фізики
Тепловий баланс землі - баланс енергії теплових і радиац. процесів в атмосфері і на поверхні Землі. Осн. приплив енергії в систему атмосфера - Земля обумовлений сонячним випромінюванням в спектральному діапазоні від 0,1 до 4 мкм (короткохвильова радіація - КВР). Він характеризується пор. енергією КВР, падаючої на одиничну площадку на верх. кордоні атмосфери З е м л і - і н с о л я ц і е й - Е0. В атмосфері частину цієї енергії (E1 - Е4) поглинається хмарами, аерозолем і газами, частина (E4.) Розсіюється і відбивається в космос (див. Рис.). (При розгляді Т. б. 3. зазвичай оперують усередненими за часом і по поверхні, що охоплює Землю в межах атмосфери, потоками енергії. Через одиничну площадку; нехтують товщиною атмосфери в порівнянні з радіусом Землі.) До поверхні Землі доходить частина КВР, рівна Е2 . Частина КВР (E3) відбивається від поверхні Землі і йде в космос (таким чином Е2 -Е3 поглинається Землею). Загальний потік енергії КВР, який іде в космос, дорівнює АЕ0. де А -альбедо системи атмосфера-Земля.
Крім КВР в Т. б. 3. істотну роль грає теплове випромінювання атмосфери і поверхні Землі (довгохвильова радіація - ДВР, довжини хвиль від 3 до 45 мкм). Поверхнею Землі поглинається протівоізлученіе атмосфери (частина ДСР атмосфери, спрямована до Землі) F1. Енергія КВР і ДВР, поглинена поверхнею Землі, витрачається на теплообмін з нижчого рівня шарами суші і гідросфери, турбулентний теплообмін з атмосферою, випаровування води і льоду з поверхні Землі, створення океанич. циркуляції, що переносить тепло з низькоширотних в високоширотні райони Землі, і на теплове випромінювання поверхні Землі з потоком енергії F2.
Частина КВР (Е1 Е4) і поглинена хмарами, атм. газами і аерозолем частина ДСР, ізлучённой поверхнею Землі (F3). а також виділилася в атмосфері при конденсації водяної пари енергія витрачаються на підтримку розподілу температури в атмосфері, на створення атм. циркуляції, що переносить явне і приховане тепло з низькоширотних в високоширотні райони Землі, на протівоізлученіе атмосфери (F1) і на випромінювання атмосферою ДВР в космос (F4). У космос йде також частина ДСР поверхні Землі (F5). Загальна кількість йде в космос від планети ДСР одно F0.
"Миттєві» (не усереднені) значення зазначених величин істотно змінюються протягом доби, року і в залежності від широти і довготи розглянутого району. У кліматології прийнято розглядати середньорічний глобальний Т. б. 3. Середньорічні температури поверхні Землі і атмосфери практично постійні, що свідчить про нульовий Т, б, 3. Ур-ня середньорічного глобального Т. б, 3. записується у вигляді рівності суми поглиненої атмосферою і поверхнею Землі енергії КВР величиною йде від планети енергії ДСР :
де Q1 = 88 Вт. м -2 - кількість тепла, що витрачається на випаровування води з підстильної поверхні Землі; Q2 = 17 Вт. м -2 -у тепла переданого поверхнею Т. б. З. визначає найважливішу для кліматології величину теплового випромінювання поверхні Землі - F2. відповідну середньорічній температурі поверхні Землі +14,2 ° С. Ця темп-pa визначає клімат Землі, F2 визначається поглиненої поверхнею Землі КВР (Е2 - Е3) і протівоізлученіем атмосфери F1. Дивно те, що F1 більше величини поглиненої атмосферою КВР (Е1 Е4). Це явище, наз. парниковим ефектом підстильної поверхні, обумовлює можливість існування життя на Землі. Характеристикою парникового ефекту є величина (F2 - F1). доурую зв. еф, випромінюванням поверхні Землі.
При одній і тій же величині інсоляції Е0 клімат на Землі може бути і більш теплим, і більш холодним в залежності від зміни альбедо системи Земля - атмосфера і парникового ефекту.
література по
- Кондратьєв К. Я. Радіаційні фактори сучасних вимірів глобального клімату. Л. 1980; Кондратьєв К. Я. Біненко В. І. Вплив хмарності на радіацію і клімат, Л. 1984; Кліматологія, Л. 1989. А.Г. Лактіонов.
НОВИНИ ФОРУМУ
Лицарі теорії ефіру