Климатология и метеорология. Михеев В.А. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

тойчивую стратификацию и препятствуют восходящих движений воздуха. Инверсии способ-
ствуют накоплению вредных примесей в воздушной среде.
2.6. Тепловой баланс системы «Земля - атмосфера»
Земля в целом, атмосфера в отдельности и земная поверхность находятся в состоянии
теплового равновесия, если рассматривать условия за длительный период (год или ряд лет).
Их средние температуры от года к году меняются мало, а от одного многолетнего периода к
другому остаются почти неизменными. Следовательно, приток и отдача тепла за достаточно
длительный период равны, или почти равны нулю.
Земля получает тепло, поглощая солнечную радиацию в атмосфере и, особенно на
земной поверхности. Теряет она тепло путем излучения в мировое пространство длинновол-
новой радиации земной поверхности и атмосферы. При тепловом равновесии Земли в целом
приток солнечной радиации (на верхнюю границу атмосферы) и отдача радиации с верхней
границы атмосферы в мировое пространство должны быть равными. Иначе говоря, на верх-
ней границе атмосферы должно существовать лучистое равновесие, т .е. радиационный
баланс, равный нулю.
Атмосфера, отдельно взятая, получает и теряет тепло, поглощая солнечную и земную
радиацию и отдавая свою радиацию вниз и вверх. Кроме того, она обменивается теплом с
земной поверхностью нерадиационным путем. Тепло переносится от земной поверхности в
воздух и обратно путем теплопроводности. Наконец тепло затрачивается на испарение воды
с подстилающей поверхности; затем оно освобождается в атмосфере при конденсации водя-
ного пара. Все указанные потоки тепла, направленные в атмосферу и из атмосферы, за дли-
тельное время должны уравновешиваться [3].
На земной поверхности уравновешиваются приток тепла вследствие поглощения сол-
нечной и атмосферной радиации, отдача тепла путем излучения самой земной поверхности и
нерадиационный обмен теплом между нею и атмосферой (рис. 6).
Примем величину прямой солнечной радиации, входящей в атмосферу на ее верхней
границе, за сто единиц. Из этого количества 22 единицы отражаются облаками, аэрозолями и
атмосферой обратно в космическое пространство, 20 единиц поглощаются атмосферой: озо-
ном, облаками и аэрозолями. Поверхности Земли достигают 58 единиц в виде прямой и рас-
сеянной радиации, из них 9 отражается, а 49 поглощается земной поверхностью и идет на
нагревание Земли.
Итак, с верхней границы атмосферы уходит обратно в космос 22+9=31 единица ра-
диации от ее притока на границу атмосферу. Эту величину называют планетарным альбедо
Земли. Для сохранения радиационного равновесия на верхней границе атмосферы необходи-
мо, чтобы через нее в космическое пространство уходило еще 69 единиц длинноволнового
излучения земной поверхности
Обратимся к земной поверхности. В соответствии со средней температурой земной
поверхности поток длинноволнового излучения, который она посылает в атмосферу, состав-
ляет 114 единиц. Из этого количества 12 единиц через окно прозрачности уходит в космиче-
ское пространство, а 102 единицы поглощается атмосферой. Кроме того, земная поверхность
теряет 23 единицы за счет испарения воды и 7 единиц за счет турбулентного переноса явного
тепла.
Таким образом, земная поверхность теряет 114 единиц радиации. С другой стороны,
поглощает 49 единиц солнечной радиации и 95 единиц встречного длинноволнового излуче-
ния атмосферы, которые испускаются парниковыми газами.
23

Страницы