Климатология и метеорология. Михеев В.А. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

Радиационный баланс подстилающей поверхности может быть положительным и от-
рицательным. В суточном ходе переход от положительных значений к отрицательным или
обратно наблюдается при высотах Солнца 10-15°. Ночью приток суммарной солнечной ра-
диации Q = 0, поэтому баланс отрицательный (В = -Е
эф
), происходит радиационное выхола-
живание подстилающей поверхности.
2.3. Тепловой баланс подстилающей поверхности
При положительном радиационном балансе подстилающая поверхность поглощает
коротковолновую радиацию больше, чем излучает в области длинных волн, и нагревается.
Преобладание эффективного излучения над поглощенной радиацией (радиационный баланс
отрицательный) вызывает охлаждение подстилающей поверхности. Это приводит к возник-
новению физических процессов, под действием которых происходит теплообмен между под-
стилающей поверхностью и атмосферой, более глубокими слоями суши и океана. Физиче-
ские механизмы теплообмена представляют уравнением теплового баланса:
В = LnMn + Ра + Ргр + LкMк ,
где LnAn - поток тепла, связанный с фазовыми преобразованиями воды, т. е. с испа-
рением и (в меньшей степени) с конденсацией; Мn - масса воды, участвующей в фазовом
переходе; Ln - удельная теплота парообразования (2256 кДж/кг); LкMк - поток тепла, свя-
занный с фазовым переходом воды из твердого состояние в жидкое и обратно; Мк количест-
во воды, участвующей в фазовом переходе; Lк - удельная теплота кристаллизации (335
кДж/кг); Ра - турбулентный поток тепла между подстилающей поверхностью и атмосферой;
Ргр - поток тепла между подстилающей поверхностью и нижележащими слоями почвы или
воды.
Поскольку верхние слои почвы или воды в среднем за год не охлаждаются и не нагре-
ваются, для среднего многолетнего годового периода Ргр = 0. Уравнение теплового баланса
принимает вид
В = LnMn + Ра + L
K
M
K
.
В зависимости от направления теплового потока относительно подстилающей поверх-
ности члены баланса могут иметь знак «+» или «-».
Член L
К
M
К
учитывается в периоды таяния снега и льда или замерзания воды.
Тепловой баланс подстилающей поверхности имеет важное климатическое значение,
поскольку соотношение между его членами оказывает влияние на температурный режим
почвы или воды и прилегающий к ним слой воздуха [3].
2.3.1. Суточный и годовой ход температуры на поверхности почвы
Измерение температуры на поверхности почвы - методически трудная задача, осо-
бенно при пользовании жидкостными термометрами. Результаты измерений сильно зависят
от условий установки термометра, не вполне отражают действительные температурные ус-
ловия на поверхности почвы и недостаточно сравнимы. Лучшие результаты можно получить
с помощью электрических термометров.
Температура на поверхности почвы имеет суточный ход. Минимум ее наблюдается
примерно через полчаса после восхода Солнца.
К этому времени радиационный баланс поверхности почвы становится равным нулю -
отдача тепла из верхнего слоя почвы, эффективным излучением уравновешивается возрос-
шим притоком суммарной радиации. Нерадиационный обмен тепла в это время незначите-
лен.
Затем температура на поверхности почвы растет до 13 - 14 ч и достигает максимума в
16

Страницы