к библиотеке  к оглавлению  FAQ по эфирной физике  ТОЭЭ  ТЭЦ  ТПОИ  ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Э  Ю  Я  

Тепловой баланс земли
Тепловой баланс земли - баланс энергии тепловых и радиац. процессов в атмосфере и на поверхности Земли. Осн. приток энергии в систему атмосфера - Земля обусловлен солнечным излучением в спектральном диапазоне от 0,1 до 4 мкм (коротковолновая радиация - КВР). Он характеризуется ср. энергией КВР, падающей на единичную площадку на верх. границе атмосферы З е м л и - и н с о л я ц и е й - Е0. В атмосфере часть этой энергии (E1 - Е4)поглощается облаками, аэрозолем и газами, часть (E4.) рассеивается и отражается в космос (см. рис.). (При рассмотрении Т. б. 3. обычно оперируют усреднёнными по времени и по поверхности, охватывающей Землю в пределах атмосферы, потоками энергии. через единичную площадку; пренебрегают толщиной атмосферы по сравнению с радиусом Земли.) До поверхности Земли доходит часть КВР, равная Е2. Часть КВР (E3) отражается поверхностью Земли и уходит в космос (т.о., Е2-Е3 поглощается Землёй). Общий поток энергии КВР, уходящий в космос, равен АЕ0, где А-альбедо системы атмосфера-Земля.

Помимо КВР в Т. б. 3. существенную роль играет тепловое излучение атмосферы и поверхности Земли (длинноволновая радиация - ДВР, длины волн от 3 до 45 мкм). Поверхностью Земли поглощается противоизлучение атмосферы (часть ДВР атмосферы, направленная к Земле) F1. Энергия КВР и ДВР, поглощённая поверхностью Земли, расходуется на теплообмен с нижележащими слоями суши и гидросферы, турбулентный теплообмен с атмосферой, испарение воды и льда с поверхности Земли, создание океанич. циркуляции, переносящей тепло из низкоширотных в высокоширотные районы Земли, и на тепловое излучение поверхности Земли с потоком энергии F2.

Часть КВР (Е1  - Е4)и поглощённая облаками, атм. газами и аэрозолем часть ДВР, излучённой поверхностью Земли (F3), а также выделившаяся в атмосфере при конденсации паров воды энергия расходуются на поддержание распределения температуры в атмосфере, на создание атм. циркуляции, переносящей явное и скрытое тепло из низкоширотных в высокоширотные районы Земли, на противоизлучение атмосферы (F1) и на излучение атмосферой ДВР в космос (F4). В космос уходит также часть ДВР поверхности Земли (F5). Общее кол-во уходящей в космос от планеты ДВР равно F0.

"Мгновенные" (не усреднённые) значения указанных величин существенно изменяются в течение суток, года и в зависимости от широты и долготы рассматриваемого района. В климатологии принято рассматривать среднегодовой глобальный Т. б. 3. Среднегодовые температуры поверхности Земли и атмосферы практически постоянны, что свидетельствует о нулевом Т, б, 3. Ур-ние среднегодового глобального Т. б, 3. записывается в виде равенства суммы поглощённой атмосферой и поверхностью Земли энергии КВР величине уходящей от планеты энергии ДВР:

Ур-ния теплового баланса поверхности Земли и теплового баланса атмосферы:

где Q1=88 Вт.м -2- кол-во тепла, расходуемое на испарение воды с подстилающей поверхности Земли; Q2= 17 Вт.м-2-кол-во тепла передаваемого поверхностью Т. б. З. определяет важнейшую для климатологии величину теплового излучения поверхности Земли - F2, соответствующую среднегодовой температуре поверхности Земли +14,2 °С. Эта темп-pa определяет климат Земли, F2 определяется поглощённой поверхностью Земли КВР (Е2- Е3)и противоизлучением атмосферы F1. Удивительно то, что F1 больше величины поглощённой атмосферой КВР (Е1  - Е4). Это явление, наз. парниковым эффектом подстилающей поверхности, обусловливает возможность существования жизни на Земле. Характеристикой парникового эффекта является величина (F2 -  F1), к-рую наз. эфф, излучением поверхности Земли.

 
При одной и той же величине инсоляции Е0 климат на Земле может быть и более тёплым, и более холодным в зависимости от изменения альбедо системы Земля - атмосфера и парникового эффекта.

Литература по 

1. Кондратьев К. Я., Радиационные факторы современных измерений глобального климата. Л., 1980; Кондратьев К. Я., Биненко В. И., Влияние облачности на радиацию и климат, Л., 1984; Климатология, Л., 1989. А.Г. Лактионов.

к библиотеке  к оглавлению  FAQ по эфирной физике  ТОЭЭ  ТЭЦ  ТПОИ  ТИ