ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ЗЕМЛИ. ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ

Тепловой баланс Земли — баланс энергии процессов теплопередачи и излучения в атмосфере и на поверхности Земли. Основной приток энергии в систему атмосфера—Земля обеспечивается излучением Солнца в спектральном диапазоне от 0,1 до 4 мкм. Тепловой баланс Земли - соотношение прихода и расхода энергии (лучистой и тепловой) на земной поверхности, в атмосфере и в системе Земля — атмосфера. Основным источником энергии для подавляющего большинства физических, химических и биологических процессов в атмосфере, гидросфере и в верхних слоях литосферы является солнечная радиация, поэтому распределение и соотношение составляющих Т. б. характеризуют её преобразования в этих оболочках.

Т. б. представляют собой частные формулировки закона сохранения энергии и составляются для участка поверхности Земли (Т. б. земной поверхности); для вертикального столба, проходящего через атмосферу (Т. б. атмосферы); для такого же столба, проходящего через атмосферу и верхние слои литосферы или гидросферу (Т. б. системы Земля — атмосфера).

Уравнение теплового баланса земной поверхности:

R + P + F0 + LE =0 (представляет собой алгебраическую сумму потоков энергии между элементом земной поверхности и окружающим пространством), где

R - радиационный баланс (или остаточная радиация) — разность между поглощённой коротковолновой солнечной радиацией и длинноволновым эффективным излучением с земной поверхности.

Р – поток тепла между подстилающей поверхностью и атмосферой

F0 - поток тепла между земной поверхностью и более глубокими слоями литосферы или гидросферы.

LE - расход тепла на испарение, который определяется как произведение массы испарившейся воды Е на теплоту испарения L. Величина LE зависит от увлажнения земной поверхности, её температуры, влажности воздуха и интенсивности турбулентного теплообмена в приземном слое воздуха, которая определяет скорость переноса водяного пара от земной поверхности в атмосферу.

Уравнение теплового баланса атмосферы имеет вид:

Ra + Lr + P + Fa = DW,где

Ra – радиационный баланс

Lr - прихода или расхода тепла при фазовых преобразованиях воды в атмосфере (г — сумма осадков);

P - прихода или расхода тепла, обусловленного турбулентным теплообменом атмосферы с земной поверхностью;

Fa - прихода или расхода тепла, вызванного теплообменом через вертикальные стенки столба, который связан с упорядоченными движениями атмосферы и макротурбулентностью.

DW - величин изменения теплосодержания внутри столба.

Уравнение Т. б. системы Земля — атмосфера соответствует алгебраической сумме членов уравнений Т. б. земной поверхности и атмосферы. Составляющие Т. б. земной поверхности и атмосферы для различных районов земного шара определяются путём метеорологических наблюдений или путём климатологических расчётов. Данные о составляющих Т. б. используются при разработке многих проблем климатологии, гидрологии суши, океанологии.

Парниковый эффект – подъем температуры на поверхности планеты в результате тепловой энергии, которая появляется в атмосфере из-за нагревания газов.

Поиск по сайту: