тепловий баланс

Основні властивості підстильної поверхні, які впливають на клімат

Ми уже розглядали чому водна поверхня та суходіл нагріваються й охолоджуються не однаково. Адже вони мають зовсім різні механізми теплопровідності. На суходолі тепло вглиб передається внаслідок молекулярної теплопровідності. У товщі води тепло передається значно ефективнішим методом, а саме завдяки турбулентній теплопровідності, тобто поверхневі шари води перемішуються і одержане тепло розподіляється на велику товщу води.

      Водна поверхня та суходіл мають також різну теплоємність: теплоємність води у 3-4 рази більша, ніж теплоємність грунту. Ці поверхні також неоднаково засвоюють сонячну радіацію. У товщу води промені проникають на значну глибину і енергія променя засвоюється поступово.

     Взагалі вода засвоює сонячного тепла більше, ніж суходіл, оскільки альбедо води менше. Середнє альбедо води змінюється від кількох відсотків у тропічних широтах до 20 % на межі плаваючої криги. У північних широтах альбедо більше через меншу висоту Сонця. Отже, альбедо води на 10-20 % менше від альбедо суходолу без снігового покриву. Ефективне випромінювання води значно менше, ніж суходолу через нижчу температуру водної поверхні та більший вміст водяної пари в атмосфері. Через це на одній і тій широті радіаційний баланс на океанах більший, ніж на суходолі. Особливо велика ця різниця в тропічних широтах, де вона досягає 30-35 % від величини радіаційного балансу океанів.


Тепловий баланс системи Земля – атмосфера

          Земля разом з атмосферою, окремо атмосфера й земна поверхня перебувають у стані теплової рівноваги, якщо розглядати їх за тривалий час. Середні температури їх за окремі роки змінюються, а від одного багаторічного періоду до іншого залишаються майже незмінними. Тому можна вважати, що надходження і витрати тепла за достатньо тривалий період будуть однаковими або майже однаковими.

          Земля отримує тепло, частково засвоюючи сонячну радіацію в атмосфері, але більшою мірою на земній поверхні. Втрачає вона тепло шляхом власного випромінювання довгохвильової радіації земної поверхні та атмосфери у світовий простір. За теплової рівноваги Землі в цілому надходження сонячної енергії на верхню межу атмосфери і витрати її у світовий простір мають бути рівними. На верхній межі атмосфери повинна існувати промениста рівновага, а радіаційний баланс дорівнюватиме нулю.

          Сама атмосфера отримує тепло, засвоюючи сонячну та земну радіацію і втрачає тепло, випромінюючи радіацію донизу і догори. Крім того, вона обмінюється теплом ...