Климатология и метеорология. Михеев В.А. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

2.2. Радиационный баланс подстилающей поверхности
Часть прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей к земной поверхности,
ею отражается. Отражательная способность подстилающей поверхности зависит от ее
физических свойств, цвета, состояния и характеризуется величиной альбедо.
Альбедо - это отношение отраженной (коротковолновой) радиации R
k
суммарной Q,
поступающей на подстилающую поверхность:
A
k
= R
k
/Q
Альбедо выражается в долях единицы или в процентах. Альбедо для свежевыпавшего
снега - 80-95 %, для темных почв - 5-10%.
Земная поверхность, поглощая суммарную солнечную радиацию (коротковолновую),
в то же время сама излучает длинноволновую радиацию. Часть этой энергии уходит в миро-
вое пространство и в значительной части поглощается атмосферой. В этом поглощении
большое участие принимают водяной пар, озон, углекислый газ, пыль. Вследствие поглоще-
ния излучения Земли атмосфера нагревается и, в свою очередь, излучает длинноволновую
радиацию. Часть этой радиации направлена в сторону земной поверхности. Таким образом, в
атмосфере создаются два потока длинноволновой радиации: один из них состоит из излуче-
ния подстилающей поверхности Е
3
и направлен вверх, а другой представляет радиацию ат-
мосферы Е
а
и направлен вниз. Разность Е
3
- Е
а
называют эффективным излучением подсти-
лающей поверхности Е
эф
.
Радиационный баланс подстилающей поверхности представляет собой разность меж-
ду приходом и расходом лучистой энергии. То есть радиационный баланс равен количеству
энергии, поглощенной подстилающей поверхностью.
Уравнение радиационного баланса подстилающей поверхности имеет вид
B = S' + D + E
a
- R
к
- R
д
- Е
3
, кВт/м
2
,
где S' - прямая солнечная радиация на горизонтальную поверхность, кВт/м
2
; D - рас-
сеянная солнечная радиация на горизонтальную поверхность, кВт/м
2
; Е
а
- встречное излуче-
ние атмосферы (длинноволновое излучение атмосферы, направленное в сторону подсти-
лающей поверхности), кВт/м
2
; R
к
- коротковолновая радиация, отраженная от подстилаю-
щей поверхности, кВт/м ; R
д
- длинноволновая радиация, отраженная от подстилающей по-
верхности, кВт/м
2
; Е
3
- длинноволновое излучение подстилающей поверхности, кВт/м
2
.
Величина R
д
очень мала, поэтому в практических расчетах ее не учитывают.
Принимая во внимание, что
Q = S'
+
D; R
k
= Q
.
A
к
, а Е
эф
= Е
3
- Е
а
,
получим выражение радиационного баланса в следующем виде
В = Q - R
к
- Е
эф
= Q
(1
- А
к
) - Е
эф
.
Разность между суммарной поступающей радиацией и отраженной представляет со-
бой поглощенную подстилающей поверхностью коротковолновую радиацию, ее называют
коротковолновым радиационным балансом:
B
k
=Q-R
к
= Q(l - А
к
), кВт/м.
Эффективное излучение является длинноволновым радиационным балансом, отсюда
полный радиационный баланс может быть представлен в виде разности коротковолнового и
длинноволнового балансов:
В = В
К
-Е
эф
.
15

Страницы