Составители:
Рубрика:
140
компенсируется турбулентным притоком тепла от земной поверхности, а главное –
притоком тепла за счет конденсации водяного пара при образовании облаков в атмосфере.
Изменение радиационного баланса атмосферы с широтой для северного полушария
иллюстрируют данные табл. 8.3. Как следует из табл. 8.3, максимальное выхолаживание
наблюдается в тропиках, а минимальное – в средних широтах.
Таблица 8.3. Радиационный баланс
атмосферы (средний за год) для различных
широтных поясов (Вт/м
2
).
Широта 0–10 10–20 20–30 30–40 40–50 50–60 60–70
R
a
– 101 – 110 – 109 – 92 – 80 – 80 – 93
Облака являются мощным «регулятором» радиационного баланса поверхности и
самой атмосферы. В земной атмосфере они наблюдаются, в среднем, на 50 % поверхности
земного шара. Наличие облаков существенно увеличивает отражение солнечного
излучения в космос. Альбедо облаков, как правило, больше альбедо океанов и
поверхности суши. Исключением являются поверхности покрытые снегом и льдом.
С другой стороны, облака
уменьшают количество теплового излучения, уходящего в
космос за счет поглощения теплового излучения земной поверхности и подоблачных
слоев атмосферы. Это уменьшение связано с тем, что в этом случае уходящее излучение
формируется при более низких температурах, наблюдающихся на верхних границах
облаков. Этот эффект носит название парникового эффекта (greenhouse effect), и он
приводит к
увеличению радиационного баланса поверхности и атмосферы и к нагреванию
системы атмосфера–поверхность. Результирующее влияние облаков на радиационный
баланс в существенной степени зависит от горизонтальных и вертикальных характеристик
облаков, их фазового состояния, содержание жидкой или твердой фазы воды, функции
распределения облачных частиц по размерам и температуры облаков.
8.4. Радиационный баланс планеты
Значительный интерес представляет изучение радиационного баланса (РБ) всей
системы атмосфера–подстилающая поверхность, характеризующего баланс энергии
излучения в вертикальном столбе, включающем поверхность и всю атмосферу. Другими
словами радиационный баланс Земли как планеты.
«Приходная часть» этого баланса состоит из поглощенной земной поверхностью и
атмосферой прямой и рассеянной солнечной радиации, «расходную часть» составляет
уходящее длинноволновое излучение:
↑
∞
−+−= FQAQR
a
)1( . (8.4.1)
Формулу для R можно также записать в виде:
↑
∞∞
−−= FAQR п)1( , (8.4.2)
где
∞
Q – средний за год поток прямой солнечной радиации на верхней границе
атмосферы, A
п
– альбедо Земли как планеты. Значение среднего потока солнечного
излучения
∞
Q
легко рассчитать. Действительно, на Землю за единицу времени поступает
количество солнечной энергии, равное произведению солнечной постоянной S
0
на
площадь поперечного сечения Земли
π
R
2
(R – средний радиус Земли). Эта энергия
распределяется по всей поверхности земного шара, которая равна 4
π
R
2
. Таким образом,
среднее значение потока солнечного излучения на единицу горизонтальной поверхности
Земли на верхней границе атмосферы равно – 1/4 S
0
. Первый член в правой части
соотношения (8.4.2) представляет солнечное излучение, поглощенное всей системой
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- …
- следующая ›
- последняя »
