Основы теоретической атмосферной оптики. Тимофеев Ю.М - 142 стр.

UptoLike

Рубрика: 

142
Осредненное за год излучение, приходящее на верхнюю границу атмосферы от
Солнца, принято за 100 %. Это солнечное излучение подразделяется на три компоненты
компоненту, распространяющуюся в безоблачной атмосфере (52 %), компоненту,
распространяющуюся в облачной атмосфере (43 %), и компоненту, непосредственно
поступающую на подстилающую поверхность (5 %). Из приходящего солнечного
излучения 26 % поглощается атмосферой, причем 22 % – в условиях безоблачной
атмосферы (поглощение атмосферными газами
и аэрозолем) и 4 % – облаками. Земная
поверхность поглощает 44 %. Общее поглощение солнечного излучения системой
атмосфераподстилающая поверхность составляет 70 %. 30 % солнечного излучения
отражается обратно в космическое пространство, включая 7 %, отраженных безоблачной
атмосферой, 17 % облаками и 6 % – земной поверхностью.
В то же время атмосфера и подстилающая поверхность генерируют собственное
тепловое излучение. Уходящее тепловое излучение составляет 34 % для безоблачной
атмосферы и 36 % для облачной, что в сумме дает 70 %. Таким образом, потери энергии
системой за счет уходящего теплового излучения равны поглощенному солнечному
излучению. Восходящий поток теплового излучения на уровне земной поверхности в
используемых нами единицах составляет 115 %. Противоизлучение атмосферы составляет
100 % (противоизлучение безоблачной атмосферы – 33 %, противоизлучение облачной
атмосферы – 67 %). Эффективный поток излучения на поверхности, таким
образом,
составляет – 15 %. Суммируя с учетом знаков потоки теплового излучения, поступающие
и уходящие из атмосферы, можно получить, что за счет теплового излучения атмосфера
теряет 55 % лучистой энергии, поступающей от Солнца. Если учесть, что атмосфера
поглощает только 26 % приходящего солнечного излучения, радиационные потери
атмосферы составляют 29 %. Эти потери компенсируются выделением тепла за счет
конденсации водяного пара
, испаряющего с поверхности (скрытый поток тепла), и
потоком тепла от подстилающей поверхности за счет турбулентности и конвекции. Эти
восходящие потоки тепла составляют 23 % и 6 %, соответственно.
8.5. Радиационные факторы изменения климата
Наиболее известным свидетельством того, что климат нашей планеты подвержен
изменениям, являются ледниковые эпохипоследовательные наступления и отступления
ледяных щитов в умеренных широтах, наблюдавшиеся за последний миллион лет.
Отметим, что последнее оледенение закончилось примерно 10 тысяч лет назад.
Исследованиям прошлых климатов Земли посвящен специальный раздел климатологии
палеоклиматология.
Изменения климата, наблюдающиеся последние десятилетия
и проявляющиеся
различным образомростом средней глобальной температуры нашей планеты,
уменьшением полярных «ледяных шапок», подъемом уровня мирового океана,
оказывают заметное влияние на различные стороны жизни человека и функционирование
различных отраслей экономики. Это явилось основной причиной значительного внимания
к проблемам климата Земли в последние десятилетия. Задача прогноза климатических
изменений является одной
из приоритетных в современной науке. Для ее решения
созданы и создаются новые физико-математические модели климата на основе теории
климата, которая является очень сложной из-за значительного числа факторов, могущих
оказывать влияние на климат планеты, и сложности количественного описания
разнообразных физических, химических, биологических процессов, контролирующих
состояние планеты. Среди факторов изменения
климата можно указать астрономические
причины, дрейф континентов, изменения положения геомагнитного полюса и многие
другие. Для относительно кратковременных (несколько сотен лет) прогнозов изменений
климата наиболее важными факторами, по современным представлениям, являются
радиационные факторы особенности распределения по земной поверхности
радиационного баланса. Они, в свою очередь, как мы показали ранее, связаны с