Pământul primește căldură prin absorbția radiației solare cu unde scurte în atmosferă și în special la suprafața Pământului. Radiația solară este practic singura sursă de căldură care intră în sistemul atmosferă-pământ. Alte surse de căldură (căldura eliberată în timpul dezintegrarii elementelor radioactive din interiorul Pământului, căldură gravitațională etc.) furnizează în total doar o cinci miimi din căldura care ajunge la limita superioară a atmosferei din radiația solară Deci și atunci când compunem ecuaţie echilibru termic pot fi ignorate.

Căldura se pierde odată cu evadarea radiațiilor cu undă scurtă în spațiu, reflectată din atmosfera Soa și de pe suprafața pământului SOP, și datorită emisiei efective de radiație cu undă lungă Ee de către suprafața pământului și radiația atmosferică Ea.

Astfel, la limita superioară a atmosferei, echilibrul termic al Pământului ca planetă constă din schimbul de căldură radiant (radiativ):

SO - Soa - Sop - Ee - Ea = ?Se, (1)

unde?Se, modificarea conţinutului de căldură al sistemului „atmosferă-Pământ” într-o perioadă de timp?t.

Să luăm în considerare termenii acestei ecuații pe o perioadă anuală. Fluxul radiației solare la distanța medie a Pământului față de Soare este de aproximativ 42,6-10° J/(m2-an). Din acest flux Pământul primește o cantitate de energie egală cu produsul constantei solare I0 ori suprafața secţiune transversală Pământul рR2, adică I0 рR2, unde R este raza medie a Pământului. Sub influența rotației Pământului, această energie este distribuită pe întreaga suprafață glob, egal cu 4рR2. În consecință, valoarea medie a fluxului de radiație solară pe suprafața orizontală a Pământului, fără a lua în considerare atenuarea acestuia de către atmosferă, este Iо рR2/4рR3 = Iо/4, sau 0,338 kW/m2. Pentru un an pentru fiecare metru pătratÎn medie, suprafața limitei exterioare a atmosferei primește aproximativ 10,66-109 J, sau 10,66 GJ de energie solară, adică I® = 10,66 GJ/(m2*an).

Să luăm în considerare partea de consum a ecuației (1). Radiația solară care ajunge la limita exterioară a atmosferei pătrunde parțial în atmosferă și este parțial reflectată de atmosferă și de suprafața pământului în spațiul cosmic. Conform celor mai recente date, albedo-ul mediu al Pământului este estimat la 33%: este format din reflexia de la nori (26%) și reflexia de la suprafața subiacentă (7:%). Atunci radiația reflectată de nori este Soa = 10,66*0,26 = 2,77 GJ/(m2*an), de suprafața pământului - SOP = 10,66*0,07 = 0,75 GJ/(m2*an) și în general, Pământul reflectă 3,52 GJ/(m2*an).

Suprafața pământului, încălzită ca urmare a absorbției radiației solare, devine o sursă de radiații cu undă lungă care încălzește atmosfera. Suprafața oricărui corp având o temperatură mai mare zero absolut, emite continuu energie termică. Suprafața pământului și atmosfera nu fac excepție. Conform legii Stefan-Boltzmann, intensitatea radiației depinde de temperatura corpului și de emisivitatea acestuia:

E = vuT4, (2)

unde E este intensitatea radiației sau radiația intrinsecă, W/m2; β este emisivitatea corpului relativ la un corp absolut negru, pentru care β = 1; y - constanta Stefan-Boltzmann, egala cu 5,67*10-8 W/(m2*K4); T este temperatura absolută a corpului.

Valori în pentru diverse suprafete variază de la 0,89 (suprafața netedă a apei) la 0,99 (iarbă verde densă). În medie, pentru suprafața pământului, în este luată egală cu 0,95.

Temperaturile absolute ale suprafeței terestre sunt cuprinse între 190 și 350 K. La astfel de temperaturi, radiația emisă are lungimi de undă de 4-120 microni și, prin urmare, toate sunt infraroșii și nu sunt percepute de ochi.

Radiația intrinsecă a suprafeței terestre - E3, calculată după formula (2), este egală cu 12,05 GJ/(m2*an), care este cu 1,39 GJ/(m2*an), sau cu 13% mai mare decât radiația solară primită. la limita superioară a atmosferei S0. O eliberare atât de mare de radiații de către suprafața pământului ar duce la răcirea sa rapidă dacă aceasta nu ar fi împiedicată prin procesul de absorbție a radiațiilor solare și atmosferice de către suprafața pământului. Radiația terestră infraroșie, sau radiația proprie a suprafeței terestre, în intervalul de lungimi de undă de la 4,5 la 80 de microni este absorbită intens de vaporii de apă atmosferici și numai în intervalul de 8,5 - 11 microni trece prin atmosferă și intră în spațiul cosmic. La rândul lor, vaporii de apă atmosferici emit și radiații infraroșii invizibile, cea mai mare parte din care sunt direcționate în jos spre suprafața pământului, iar restul merge în spațiul cosmic. Radiația atmosferică care ajunge la suprafața pământului se numește contraradiație din atmosferă.

Din radiația care se apropie a atmosferei, suprafața pământului absoarbe 95% din valoarea sa, deoarece, conform legii lui Kirchhoff, capacitatea de emisie radiativă a unui corp este egală cu capacitatea sa de absorbție a radiațiilor. Astfel, contraradiația din atmosferă este o sursă importantă de căldură pentru suprafața pământului, pe lângă radiația solară absorbită. Definiție directă contraradiația atmosferei nu este acceptabilă și se calculează prin metode indirecte. Contraradiația atmosferei absorbită de suprafața pământului este Eza = 10,45 GJ/(m2 * an). În raport cu S0 este de 98%.

Contraradiația este întotdeauna mai mică decât cea terestră. Prin urmare, suprafața pământului pierde căldură din cauza diferenței pozitive dintre radiația proprie și cea inversă. Diferența dintre radiația proprie de pe suprafața pământului și radiația în contracurent a atmosferei se numește radiație efectivă (Ee):

Ee = Ez - Eza (3)

schimb de căldură solar terestru

Radiația eficientă este pierderea netă de energie radiantă și, prin urmare, de căldură de la suprafața pământului. Această căldură care scapă în spațiu este de 1,60 GJ/(m2 * an), sau 15% din radiația solară primită la limita superioară a atmosferei (săgeata Ez din Fig. 9.1). ÎN latitudini temperate Suprafața pământului pierde prin radiația efectivă aproximativ jumătate din cantitatea de căldură pe care o primește din radiația absorbită.

Radiațiile din atmosferă sunt mai complexe decât radiațiile de la suprafața pământului. În primul rând, conform legii lui Kirchhoff, energia este emisă doar de acele gaze care o absorb, adică vaporii de apă, dioxid de carbon si ozon. În al doilea rând, radiația fiecăruia dintre aceste gaze este complexă și selectivă. Deoarece conținutul de vapori de apă scade odată cu înălțimea, cele mai puternice straturi ale atmosferei se află la altitudini de 6 - 10 km. Radiația cu undă lungă a atmosferei în spațiul mondial Ea = 5,54 GJ/(m2*an), care reprezintă 52% din afluxul radiației solare către limita superioară a atmosferei. Radiația cu undă lungă de la suprafața pământului și atmosfera care intră în spațiu se numește radiație de ieșire EU. În total, este egal cu 7,14 GJ/(m2*an), sau 67% din afluxul de radiație solară.

Înlocuind valorile găsite ale lui So, Soa, Sop, Ee și Ea în ecuația (1), obținem - ?Sз = 0, adică radiația de ieșire, împreună cu radiația de undă scurtă reflectată și împrăștiată So, compensează afluxul radiației solare către Pământ. Cu alte cuvinte, Pământul, împreună cu atmosfera, pierde atât de multă radiație cât primește și, prin urmare, se află într-o stare de echilibru al radiațiilor.

Echilibrul termic al Pământului este confirmat de observațiile de temperatură pe termen lung: temperatura medie a Pământului se modifică puțin de la an la an și rămâne aproape neschimbată de la o perioadă de lungă durată la alta.

Atmosfera, ca și suprafața pământului, își primește aproape toată căldura de la Soare. Alte surse de încălzire includ căldura provenită din adâncurile Pământului, dar constituie doar o fracțiune de procent din cantitatea totală de căldură.

Desi radiatia solara serveste ca unica sursa de caldura pentru suprafata pamantului, regimul termic al anvelopei geografice nu este doar o consecinta a bilantului radiatiilor. Căldura solară este transformată și redistribuită sub influența factorilor terestre și în primul rând transformată de aer și curenții oceanici. Ele, la rândul lor, sunt cauzate de distribuția neuniformă a radiației solare de-a lungul latitudinilor. Acesta este unul dintre cele mai izbitoare exemple ale conexiunii globale strânse și ale interacțiunii diferitelor componente din natură.

Pentru natura vie a Pământului, redistribuirea căldurii între diferite latitudini, precum și între oceane și continente, este importantă. Datorită acestui proces, pe suprafața Pământului are loc o redistribuire spațială foarte complexă a căldurii în conformitate cu direcțiile superioare de mișcare a aerului și a curenților oceanici. Totuși, transferul total de căldură este direcționat, de regulă, de la latitudini joase la înalte și de la oceane la continente.

Distribuția căldurii în atmosferă are loc prin convecție, conducție și radiație. Convecția termică are loc peste tot pe planetă, curenții de aer ascendenți și descendenți sunt omniprezenti. Convecția este deosebit de puternică la tropice.

Conductivitatea termică, adică transferul de căldură prin contactul direct al atmosferei cu suprafața caldă sau rece a pământului, are o importanță relativ mică, deoarece aerul este un slab conductor de căldură. Această proprietate și-a găsit o aplicație largă în fabricație rame de ferestre cu geam dublu.

Aporturile de căldură și cheltuielile în atmosfera inferioară la diferite latitudini nu sunt aceleași. La nord de 38°N. w. este emisă mai multă căldură decât este absorbită. Această pierdere este compensată de curenții de aer cald și oceanici direcționați către latitudinile temperate.

Procesul de primire și consum de energie solară, încălzire și răcire a întregului sistem al atmosferei Pământului este caracterizat de echilibrul termic. Dacă luăm aportul anual de energie solară la limita superioară a atmosferei ca fiind 100%, atunci echilibrul energiei solare va arăta astfel: 42% se reflectă de pe Pământ și se întoarce înapoi în spațiul cosmic (această valoare caracterizează energia Pământului). albedo), cu 38% reflectat de atmosferă și 4% - suprafața pământului. Restul (58%) este absorbit: 14% de atmosferă și 44% de suprafața terestră. Suprafața încălzită a Pământului redă toată energia pe care a absorbit-o. În același timp, radiația de energie de către suprafața pământului este de 20%, 24% este cheltuită pentru încălzirea aerului și evaporarea umidității (5,6% pentru încălzirea aerului și 18,4% pentru evaporarea umidității).

Astfel de caracteristici generale echilibrul termic al globului în ansamblu. De fapt, pentru diferite zone de latitudine pentru diferite suprafețe, echilibrul termic va fi departe de a fi același. Astfel, echilibrul termic al oricărui teritoriu este perturbat la răsăritul și apusul soarelui, odată cu schimbarea anotimpurilor, în funcție de condițiile atmosferice (înnorărire, umiditatea aerului și conținutul de praf), de natura suprafeței (apă sau pământ, pădure sau ceapă, zăpadă). acoperire sau sol gol), altitudine deasupra nivelului mării. Cea mai mare parte a căldurii este emisă noaptea, iarna și prin aer subțire, curat și uscat la altitudini mari. Dar, în final, pierderile datorate radiațiilor sunt compensate de căldura venită de la Soare, iar pe Pământ în ansamblu condiția predomină echilibru dinamic, altfel s-ar încălzi sau, dimpotrivă, s-ar răci.

Temperatura aerului

Atmosfera este încălzită într-un mod destul de complex. Lungimi de undă scurte ale luminii solare, de la roșu vizibil la lumina ultravioletă, sunt convertite la suprafața Pământului în valuri de căldură mai lungi, care mai târziu încălzesc atmosfera atunci când sunt emise de pe suprafața Pământului. Straturile inferioare ale atmosferei se încălzesc mai repede decât cele superioare, ceea ce se explică prin radiația termică indicată de la suprafața pământului și prin faptul că au o densitate mai mare și sunt saturate cu vapori de apă.

Trăsătură caracteristică Distribuția verticală a temperaturii în troposferă este scăderea acesteia odată cu înălțimea. Gradientul mediu vertical de temperatură, adică scăderea medie calculată la 100 m de altitudine, este de 0,6 ° C. Răcire aer umedînsoțită de condensarea umezelii. În acest caz, se eliberează o anumită cantitate de căldură, care a fost cheltuită pentru formarea aburului. Prin urmare, atunci când aerul umed se ridică, răcirea lui are loc aproape de două ori mai rapid decât aerul uscat. Coeficientul geotermal al aerului uscat în troposferă este în medie de 1 ° C.

Aerul care se ridică de pe suprafața încălzită a pământului și a corpurilor de apă intră în zonă tensiune arterială scăzută. Acest lucru îi permite să se extindă și, în legătură cu aceasta, o anumită cantitate de energie termică este convertită în energie cinetică. Ca urmare a acestui proces, aerul se răcește. Dacă în același timp nu primește căldură de nicăieri și nu o degajă nicăieri, atunci întregul proces descris se numește răcire adiabatică sau dinamică. Și invers, aerul coboară și intră într-o zonă de înaltă presiune, este comprimat de aerul care îl înconjoară, iar energia mecanică se transformă în energie termică. Din această cauză, aerul experimentează încălzire adiabatică, care este în medie de 1 ° C la fiecare 100 m de coborâre.

Uneori temperatura aerului crește odată cu altitudinea. Acest fenomen se numește inversiune. Motivele pentru u „manifestări sunt variate: radiații de la Pământ peste calotele de gheață, trecerea curenților puternici. aer cald peste o suprafață rece. Inversiunile sunt tipice în special pentru regiunile muntoase: aerul rece greu curge în bazinele montane și stagnează acolo, deplasând aerul cald mai ușor în sus.

Schimbările zilnice și anuale ale temperaturii aerului reflectă starea termică a suprafeței. În stratul de suprafață de aer, maximul zilnic este stabilit la 14-15 ore, iar minimul se respectă după răsăritul soarelui. Cea mai mare amplitudine zilnică apare în latitudinile subtropicale (30 ° C), cea mai mică la latitudini polare (5 ° C). Variația anuală a temperaturii depinde de latitudine, natura suprafeței subiacente, înălțimea locului deasupra nivelului oceanului, relief și distanța față de ocean.

Au fost identificate anumite modele geografice în distribuția temperaturilor anuale pe suprafața pământului.

1. În ambele emisfere, temperaturile medii scad spre poli. Cu toate acestea, ecuatorul termic - o paralelă caldă cu o temperatură medie anuală de 27 ° C - este situat în emisfera nordică la aproximativ 15-20 ° latitudine. Acest lucru se explică prin faptul că terenul ocupă aici suprafata mare decât la ecuatorul geografic.

2. De la ecuator la nord și sud, temperaturile se modifică neuniform. Între ecuator și paralela 25, temperatura scade foarte lent - mai puțin de două grade pentru fiecare zece grade de latitudine. Între 25° și 80° latitudine în ambele emisfere, temperaturile scad foarte repede. În unele locuri această scădere depășește 10 ° C. Mai departe spre poli, rata de scădere a temperaturii scade din nou.

3. Temperaturile medii anuale ale tuturor paralelelor din emisfera sudică sunt mai mici decât temperatura paralelelor corespunzătoare din emisfera nordică. Temperatura medie a aerului din emisfera nordică predominant „continentală” este de +8,6 °C în ianuarie, +22,4 °C în iulie; în emisfera sudică „oceanică”, temperatura medie în iulie este de +11,3 ° C, în ianuarie - +17,5 ° C. Amplitudinea anuală de două ori mai mare a fluctuațiilor de temperatură a aerului în emisfera nordică se explică prin particularitățile distribuției uscat și mare la latitudinile corespunzătoare și efectul de răcire al grandiosului dom de gheață Antarctica asupra climei emisferei sudice.

Caracteristicile importante ale distribuției temperaturilor aerului pe Pământ sunt furnizate de hărțile izoterme. Astfel, pe baza analizei distribuției izotermelor iulie pe suprafața pământului, se pot formula următoarele concluzii principale.

1. În regiunile extratropicale ale ambelor emisfere, izotermele de peste continente se îndoaie spre nord în raport cu poziția sa pe ferestre. În emisfera nordică, acest lucru se datorează faptului că pământul este încălzit mai mult decât marea, dar în emisfera sudică relația este inversă: în acest moment pământul este mai rece decât marea.

2. Peste oceane, izotermele din iulie reflectă influența curenților de temperatură a aerului rece. Acest lucru este vizibil mai ales de-a lungul acelor țărmuri vestice America de Nordși Africa, care sunt spălate de curenții oceanici reci din California și Canare. În emisfera sudică, izotermele sunt curbate în direcția opusă spre nord - tot sub influența curenților reci.

3. Cele mai ridicate temperaturi medii din iulie se observă în deșerturile situate la nord de ecuator. Este deosebit de cald în acest moment în California, Sahara, Arabia, Iran și interiorul Asiei.

Distribuția izotermelor din ianuarie are, de asemenea, caracteristici proprii.

1. Curburile izotermelor asupra oceanelor la nord și asupra pământului la sud devin și mai proeminente și contrastante. Acest lucru este cel mai evident în emisfera nordică. Curburile puternice ale izotermelor spre Polul Nord reflectă o creștere a rolului termic al curenților oceanici Gulf Stream în Oceanul Atlantic și Kuro-Sio în Pacific.

2. În regiunile extratropicale ale ambelor emisfere, izotermele de peste continente sunt vizibil curbate spre sud. Acest lucru se explică prin faptul că în emisfera nordică pământul este mai rece, iar în emisfera sudică este mai cald decât marea.

3. Cele mai ridicate temperaturi medii din ianuarie au loc în deșerturile zonei tropicale din emisfera sudică.

4. Zonele cu cea mai mare răcire a planetei în ianuarie, ca și în iulie, sunt Antarctica și Groenlanda.

În general, se poate afirma că izotermele emisferei sudice în toate anotimpurile anului au un model de lovitură mai liniar (latitudinal). Absența unor anomalii semnificative în cursul izotermelor aici se explică prin predominanța semnificativă a suprafeței apei asupra pământului. Analiza cursului izotermelor indică o dependență strânsă a temperaturilor nu numai de cantitatea de radiație solară, ci și de redistribuirea căldurii de către curenții oceanici și de aer.

Principala sursă de energie pentru marea majoritate a proceselor fizice, chimice și biologice din atmosferă, hidrosferă și în straturile superioare ale litosferei este radiația solară și, prin urmare, raportul dintre componente. . caracterizează transformările sale în aceste cochilii.

T.b. Ele reprezintă formulări particulare ale legii conservării energiei și sunt compilate pentru o secțiune a suprafeței Pământului (T.b. a suprafeței pământului); pentru o coloană verticală care trece prin atmosferă (atmosfera T.b.); pentru o astfel de coloană care trece prin atmosferă și straturile superioare ale litosferei, hidrosfera (T. b. Sistemul Pământ-atmosfera).

T.b. suprafața pământului: R + P + F0 + LE = 0 este suma algebrică a fluxurilor de energie dintre un element de pe suprafața pământului și spațiul înconjurător. Aceste fluxuri includ radiația radiativă (sau reziduală) R - între radiația solară cu undă scurtă absorbită și radiația eficientă cu undă lungă de la suprafața pământului. Bilanțul radiațiilor pozitiv sau negativ este compensat de mai multe fluxuri de căldură. Deoarece suprafața pământului nu este de obicei egală cu temperatura aerului, căldura apare între suprafața de bază și atmosferă. Un flux de căldură similar F0 se observă între suprafața pământului și straturile mai profunde ale litosferei sau hidrosferei. În acest caz, fluxul de căldură în sol este determinat de conductivitatea termică moleculară, în timp ce în rezervoare, de exemplu, este mai mult sau mai puțin turbulent. Fluxul de căldură F0 dintre suprafața unui rezervor și straturile sale mai adânci este numeric egal cu modificarea conținutului de căldură al rezervorului într-un timp dat și cu transferul de căldură de către curenții din rezervor. Esențial în T. b. suprafața pământului are de obicei căldură pe LE, care este definită ca masa de apă evaporată E pe căldură de evaporare L. Valoarea LE depinde de umidificarea suprafeței pământului, de temperatura acesteia, de umiditatea aerului și de intensitatea schimbului de căldură turbulent. în stratul de suprafață al aerului, care determină transferul apei de la suprafața pământului în atmosferă.

Ecuația T.b. atmosfera are: Ra + Lr + P + Fa = DW.

T.b. atmosfera este compusă din balanța sa de radiații Ra; sosirea sau consumul de căldură Lr în timpul transformărilor de fază ale apei în atmosferă (g - precipitații); sosirea sau consumul de căldură P, cauzat de schimbul turbulent de căldură al atmosferei cu suprafața terestră; sosirea sau pierderea de căldură Fa cauzată de schimbul de căldură prin pereții verticali ai coloanei, care este asociat cu mișcări atmosferice ordonate și macroturbulențe. În plus, în ecuația T. b. Atmosfera include DW, egală cu mărimea modificării conținutului de căldură din interiorul coloanei.

Ecuația T.b. Sistemul Pământ-atmosfera corespunde sumei algebrice a termenilor ecuațiilor T. b. suprafața pământului și atmosfera. Componentele lui T. b. suprafața pământului și atmosfera pentru diferite regiuni ale globului sunt determinate de observatii meteorologice(la stații actinometrice, la stații meteorologice speciale, pe sateliții meteorologici ai Pământului) sau prin calcule climatologice.

Valorile latitudinale ale componentelor lui T. b. suprafața pământului pentru oceane, pământ și Pământ și T. b. atmosfera sunt date în tabelele 1, 2, unde valorile termenilor lui T. b. sunt considerate pozitive dacă corespund sosirii căldurii. Deoarece aceste tabele se referă la condiții medii anuale, ele nu includ termeni care caracterizează modificările conținutului de căldură al atmosferei și al straturilor superioare ale litosferei, deoarece pentru aceste condiții sunt aproape de zero.

Pentru Pământ ca, împreună cu atmosferă, T. b. prezentat pe . O unitate de suprafață a graniței exterioare a atmosferei primește un flux de radiație solară egal cu o medie de aproximativ 250 kcal/cm2 în , din care aproximativ ═ se reflectă în lume și 167 kcal/cm2 pe an este absorbit de Pământ (săgeata Qs pe orez.). Radiația cu unde scurte ajunge la suprafața pământului egală cu 126 kcal/cm2 pe an; Din această cantitate se reflectă 18 kcal/cm2 pe an, iar 108 kcal/cm2 pe an sunt absorbite de suprafața pământului (săgeata Q). Atmosfera absoarbe 59 kcal/cm2 pe an de radiații cu unde scurte, adică semnificativ mai puțin decât cea a Pământului. Radiația efectivă de undă lungă a suprafeței Pământului este de 36 kcal/cm2 pe an (săgeata I), deci bilanțul de radiații al suprafeței Pământului este de 72 kcal/cm2 pe an. Radiația cu unde lungi de la Pământ în spațiul cosmic este de 167 kcal/cm2 pe an (săgeata Is). Astfel, suprafața Pământului primește aproximativ 72 kcal/cm2 pe an de energie radiantă, care este parțial cheltuită pentru evaporarea apei (cercul LE) și parțial returnată în atmosferă prin transfer de căldură turbulent (săgeata P).

Masă 1. - Bilanțul termic al suprafeței terestre, kcal/cm2 an

Grade

Pământul în medie

R══════LE ═════════Р════Fo

R══════LE══════Р

═R════LE═══════Р═════F0

70-60 latitudine nordică

0-10 latitudine sudică

Pământul ca întreg

23-══33═══-16════26

29-══39═══-16════26

51-══53═══-14════16

83-══86═══-13════16

113-105═══- 9═══════1

119-══99═══- 6═-14

115-══80═══- 4═-31

115-══84═══- 4═-27

113-104═══-5════-4

101-100═══- 7══════6

82-══80═══-9═══════7

57-══55═══-9═══════7

28-══31═══-8══════11

82-══74═══-8═══════0

20═══-14══- 6

30═══-19══-11

45═══-24══-21

60═══-23══-37

69═══-20══-49

71═══-29══-42

72═══-48══-24

72═══-50══-22

73═══-41══-32

70═══-28══-42

62═══-28══-34

41═══-21══-20

31═══-20══-11

49═══-25══-24

21-20══- 9═══════8

30-28═-13═════11

48-38═-17══════7

73-59═-23══════9

96-73═-24══════1

106-81═-15═-10

105-72══- 9═-24

105-76══- 8═-21

104-90═-11═══-3

94-83═-15══════4

80-74═-12══════6

56-53══- 9══════6

28-31══- 8════11

72-60═-12══════0

Date despre componentele T. b. sunt utilizate în dezvoltarea multor probleme în climatologie, hidrologie terestră și oceanologie; sunt folosite pentru a fundamenta modele numerice ale teoriei climatice și pentru a testa empiric rezultatele utilizării acestor modele. Materiale despre T. b. juca mare

Echilibrul termic al pământului

Echilibrul Pământului, raportul dintre fluxul și fluxul de energie (radiant și termic) pe suprafața pământului, în atmosferă și în sistemul Pământ-atmosfera. Principala sursă de energie pentru marea majoritate a proceselor fizice, chimice și biologice din atmosferă, hidrosferă și straturile superioare ale litosferei este radiația solară, deci distribuția și raportul componentelor energiei termice. caracterizează transformările sale în aceste cochilii.

T.b. Ele reprezintă formulări particulare ale legii conservării energiei și sunt compilate pentru o secțiune a suprafeței Pământului (T.b. a suprafeței pământului); pentru o coloană verticală care trece prin atmosferă (atmosfera T.b.); pentru aceeași coloană care trece prin atmosferă și straturile superioare ale litosferei sau hidrosferei (T. B. Sistemul Pământ-atmosfera).

Ecuația T.b. suprafața pământului: R + P + F0 + LE 0 este suma algebrică a fluxurilor de energie dintre un element de pe suprafața pământului și spațiul înconjurător. Aceste fluxuri includ balanța radiațiilor (sau radiația reziduală) R - diferența dintre radiația solară cu undă scurtă absorbită și radiația eficientă cu undă lungă de la suprafața pământului. O valoare pozitivă sau negativă a balanței radiațiilor este compensată de mai multe fluxuri de căldură. Deoarece temperatura suprafeței pământului nu este de obicei egală cu temperatura aerului, între suprafața subiacentă și atmosferă are loc un flux de căldură P 0. Se observă un flux de căldură similar F 0 între suprafața pământului și straturile mai profunde ale litosferei sau hidrosferei. . În acest caz, fluxul de căldură în sol este determinat de conductivitatea termică moleculară, în timp ce în rezervoare, schimbul de căldură, de regulă, este mai mult sau mai puțin turbulent în natură. Fluxul de căldură F 0 între suprafața unui rezervor și straturile sale mai adânci este numeric egal cu modificarea conținutului de căldură al rezervorului într-un interval de timp dat și cu transferul de căldură prin curenții din rezervor. Valoarea esențială în T. b. suprafața pământului are de obicei un consum de căldură pentru evaporare LE, care este definit ca produsul dintre masa apei evaporate E și căldura de evaporare L. Valoarea LE depinde de umidificarea suprafeței pământului, de temperatura acesteia, de umiditatea aerului. și intensitatea schimbului de căldură turbulent în stratul de aer de suprafață, care determină viteza de transfer a vaporilor de apă de la suprafața pământului în atmosferă.

Ecuația T.b. atmosfera are forma: Ra + Lr + P + Fa D W.

T.b. atmosfera este compusă din balanța sa de radiații R a ; căldura de intrare sau de ieșire Lr în timpul transformărilor de fază ale apei din atmosferă (g - precipitații totale); intrarea sau ieșirea căldurii P din cauza schimbului de căldură turbulent al atmosferei cu suprafața pământului; sosirea sau pierderea de căldură F a cauzată de schimbul de căldură prin pereții verticali ai coloanei, care este asociat cu mișcări atmosferice ordonate și macroturbulențe. În plus, în ecuația T. b. atmosfera include termenul DW, egal cu mărimea modificării conținutului de căldură din interiorul coloanei.

Ecuația T.b. Sistemul Pământ-atmosfera corespunde sumei algebrice a termenilor ecuațiilor T. b. suprafața pământului și atmosfera. Componentele lui T. b. suprafața terestră și atmosfera pentru diferite regiuni ale globului sunt determinate de observații meteorologice (la stații actinometrice, la stații meteorologice speciale, pe sateliții meteorologici ai pământului) sau de calcule climatologice.

Valorile medii ale latitudinii componentelor lui T. b. suprafața pământului pentru oceane, pământ și Pământ și T. b. atmosfera sunt date în tabelele 1, 2, unde valorile termenilor lui T. b. sunt considerate pozitive dacă corespund sosirii căldurii. Deoarece aceste tabele se referă la condiții medii anuale, ele nu includ termeni care caracterizează modificările conținutului de căldură al atmosferei și al straturilor superioare ale litosferei, deoarece pentru aceste condiții sunt aproape de zero.

Pentru Pământ ca planetă, împreună cu atmosfera, schema T. b. prezentată în fig. O unitate de suprafață a graniței exterioare a atmosferei primește un flux de radiație solară egal cu o medie de aproximativ 250 kcal/cm 2 pe an, din care aproximativ 250 kcal/cm 2 pe an se reflectă în spațiul mondial, iar 167 kcal/cm 2 pe an sunt absorbite de Pământ (săgeata Q s din figură). Radiația cu unde scurte ajunge la suprafața pământului egală cu 126 kcal/cm 2 pe an; Din această cantitate se reflectă 18 kcal/cm2 pe an, iar 108 kcal/cm2 pe an sunt absorbite de suprafața pământului (săgeata Q). Atmosfera absoarbe 59 kcal/cm2 pe an de radiații cu unde scurte, adică semnificativ mai puțin decât suprafața terestră. Radiația efectivă de undă lungă a suprafeței Pământului este de 36 kcal/cm 2 pe an (săgeata I), prin urmare bilanțul de radiații al suprafeței pământului este de 72 kcal/cm 2 pe an. Radiația cu unde lungi de la Pământ în spațiul cosmic este egală cu 167 kcal/cm 2 pe an (săgeata Is). Astfel, suprafața Pământului primește aproximativ 72 kcal/cm2 pe an de energie radiantă, care este parțial cheltuită pentru evaporarea apei (cercul LE) și parțial returnată în atmosferă prin transfer de căldură turbulent (săgeata P).

Masă 1. - Bilanțul termic al suprafeței pământului, kcal/cm 2 an

Latitudine, grade

Pământul în medie

70-60 latitudine nordică

0-10 latitudine sudică

Pământul ca întreg

Date despre componentele lui T. b. sunt utilizate în dezvoltarea multor probleme în climatologie, hidrologie terestră și oceanologie; sunt folosite pentru a fundamenta modele numerice ale teoriei climatice și pentru a testa empiric rezultatele utilizării acestor modele. Materiale despre T. b. joacă un rol important în studiul schimbărilor climatice, ele sunt, de asemenea, utilizate în calculele evaporării de pe suprafața bazinelor hidrografice, lacurilor, mărilor și oceanelor, în studiile regimului energetic al curenților marini, pentru studiul straturilor de zăpadă și gheață. , în fiziologia plantelor pentru studiul transpirației și fotosintezei, în fiziologia animalelor pentru studiul regimului termic al organismelor vii. Date despre T. b. au fost folosite și pentru a studia zonarea geografică în lucrările geografului sovietic A. A. Grigoriev.

Masă 2. - Bilanțul termic al atmosferei, kcal/cm 2 an

Latitudine, grade

70-60 latitudine nordică

0-10 latitudine sudică

Pământul ca întreg

Lit.: Atlasul bilanţului termic al globului, ed. M. I. Budyko, M., 1963; Budyko M.I., Climate and Life, L., 1971; Grigoriev A. A., Modele de structură și dezvoltare mediul geografic, M., 1966.

M. I. Budyko.

Marea Enciclopedie Sovietică, TSB. 2012

A se vedea, de asemenea, interpretări, sinonime, semnificații ale cuvântului și ce este ECHILIBRUL DE CĂLDURĂ A PĂMÂNTULUI în rusă în dicționare, enciclopedii și cărți de referință:

• PĂMÂNT
  AGRICOLE - terenuri asigurate pentru nevoile de agricultură sau destinate acestor...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  SCOP RECREATIONAL - alocat în modul prescris terenuri destinate și utilizate pentru recreerea organizată în masă și turismul populației. Pentru ei...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  CONSERVAREA MEDIULUI terenuri - terenuri din rezervații naturale (cu excepția vânătorii); zone de protecție interzise și de reproducere; terenuri ocupate de păduri care îndeplinesc funcții de protecție; altele…
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  FOND REZERVAȚIE NATURALE - terenuri de rezervații naturale, monumente ale naturii, grădini naturale (naționale) și dendrologice, botanice. Compoziția lui Z.p.-z.f. porniți terenuri Cu…
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  DAUNE - vezi DAUNEA PĂMÂNTULUI...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  SCOP DE SĂNĂTATE - terenuri cu factori naturali de vindecare (izvoare minerale, depozite namol terapeutic, conditii climatice si alte), favorabile...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  UTILIZARE PUBLICĂ - în orașe, orașe și zonele rurale zonele populate- terenuri folosite ca cai de comunicatie (piete, strazi, alei,...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  PRET STANDARD - vezi PRET STANDARD DE TEREN...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  ASEZĂRI - vezi TERENURI ORAȘĂ...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  MUNICIPALIZAREA - vezi MUNICIPALIZAREA TERENURILOR ...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  FOND FORESTIER - terenuri acoperite cu pădure etc. neacoperit de pădure, dar prevăzut pentru nevoile silviculturii și silviculturii...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  SEMNIFICAȚIA ISTORICĂ ȘI CULTURALĂ - terenuri pe care (și în care) monumente istorice și culturale, locuri de interes, inclusiv cele declarate...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  REZERVĂ - toate terenurile care nu sunt prevăzute pentru proprietate, posesie, utilizare și închiriere. includ teren, proprietate, posesie...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  TRANSPORT FERROVIAR - terenuri de importanță federală, oferite gratuit pentru utilizare permanentă (nedeterminată) întreprinderilor și instituțiilor de transport feroviar pentru implementarea ...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  PENTRU NEVOI DE APĂRARE - terenuri prevăzute pentru amplasarea și activitățile permanente ale unităților militare, instituțiilor, instituțiilor militare de învățământ, întreprinderilor și organizațiilor Forțelor Armate...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  URBAN - vezi TERENURI URBANE...
• PĂMÂNT în Dicționarul de termeni economici:
  FONDUL DE APĂ - terenuri ocupate de rezervoare, ghețari, mlaștini, cu excepția zonelor de tundra și pădure-tundra, inginerie hidraulică și alte structuri de gospodărire a apei; A…
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  RESURSE DE MUNCĂ - un echilibru al disponibilității și utilizării resurselor de muncă, ținând cont de reaprovizionarea și pensionarea acestora, ocuparea forței de muncă, productivitatea...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  Tranzacționare pasivă - vezi BALANT DE TRANZACȚIONARE PASIV...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  TRADING ACTIV - vezi TRADING ACTIV...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  COMERȚ - vezi BALANTĂ COMERCIALĂ; COMERŢ EXTERIOR…
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  OPERAȚIUNI CURENTE - un bilanț care arată exporturile nete ale statului egal cu volumul exporturilor de bunuri și servicii minus importurile plus...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  CONSOLIDAT - vezi BILANT CONSOLIDAT...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  SOLD - vezi SOLD SOLD...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  ESTIMAT - cm ESTIMAT...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  SEPARARE - vezi ECHILAMENT DE SEPARARE...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  TIMPUL DE LUCRU - un echilibru care caracterizează resursele de timp de lucru ale angajaților întreprinderii și utilizarea acestora pentru diferite tipuri fabrică Prezentat ca...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  CURENT DE PLATĂ vezi SOLD ACTUAL...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  BALANT DE PLATĂ PENTRU OPERAȚIUNI CURENTE - vezi BALANT DE PLATĂ PENTRU OPERAȚIUNI CURENTE...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  PASIVĂ DE PLATĂ. vezi SOLD DE PLATĂ PASIVĂ...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  PLATILE COMERTULUI EXTERIOR - vezi BALANTA DE PLATI COMERTUL EXTERIOR...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  PLATĂ ACTIVĂ - vezi SOLDAT DE PLATĂ ACTIV...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  PLATA - vezi PLATA...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  PLATI PENTRU DECONTARILE DE COMPENSARE - soldul decontarilor fara numerar pentru obligatii de plata sau pretentii reciproce...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  TRADING PASIVĂ (PLĂȚĂ) - vezi TRADING PASIVĂ (PLĂȚĂ) ...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  ACTIVE FIXE - un bilanț care compară mijloacele fixe disponibile, ținând cont de amortizarea și cedarea acestora, și activele nou introduse...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  INTER-INDUSTRIE - vezi INTER-INDUSTRIE...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  MATERIAL - vezi MATERIAL...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  LICHIDARE - vezi LICHIDARE...
• ECHILIBRU în Dicționarul de termeni economici:
  VENITURI ȘI CHELTUIELI - un bilanț financiar, ale cărui secțiuni indică sursele și sumele veniturilor și cheltuielilor într-o anumită perioadă...
• ECHILIBRU în Bolșoi Enciclopedia sovietică, TSB:
  (Balanta franceza, literalmente - cantar, din latinescul bilanx - avand doua castroane de cantarire), 1) balanta, echilibrare. 2) Un sistem de indicatori care...
• PĂMÂNT
  Vechile regiuni rusești s-au format în apropierea orașelor vechi. Z., adesea la o distanță foarte semnificativă de oraș, a fost proprietatea locuitorilor săi și întotdeauna ...
• ECHILIBRU în Dicționarul Enciclopedic al lui Brockhaus și Euphron:
  Sold contabil. În contabilitatea lui B. se stabilește un echilibru între debit și credit și se face distincție între contul de intrare al lui B., dacă cu ei se deschid registre comerciale, și...
• ECHILIBRU în dicționarul enciclopedic:
  I a, plural nu, m. 1. Raportul indicatorilor legați reciproc ai unei activități sau procese. B. producţie şi consum. o balanță comercială...

ECHILIBRUL TERMIC AL SUPRAFEȚEI PĂMÂNTULUI

Echilibrul termic al suprafeței pământului este suma algebrică a fluxurilor de căldură care vin și ies de pe suprafața pământului. Exprimat prin ecuația:

Unde R- bilanțul de radiații al suprafeței terestre; P- fluxul turbulent de căldură între suprafața pământului și atmosferă; L.E.- consum de caldura pentru evaporare; ÎN- fluxul de căldură de la suprafața pământului în adâncurile solului sau apei sau invers. Raportul componentelor echilibrului se modifică în timp în funcție de proprietățile suprafeței subiacente și de latitudinea geografică a locului. Natura echilibrului termic al suprafeței pământului și nivelul său de energie determină caracteristicile și intensitatea majorității proceselor exogene. Datele privind echilibrul termic al suprafeței pământului joacă un rol important în studiul schimbărilor climatice, al zonalității geografice și al regimului termic al organismelor.

Dicționar enciclopedic ecologic. - Chișinău: Redacția principală a Enciclopediei Sovietice Moldovenești. I.I. Dedu. 1989.

• RADIAȚIA TERMICĂ
• Echilibrul termic al SISTEMULUI PĂMÂNT-ATMOSFERĂ

Vezi ce este „BILIANTUL CALCULUI AL SUPRAFEȚEI PĂMÂNTULUI” în alte dicționare:

echilibrul termic al suprafeței pământului- Suma algebrică a fluxurilor de căldură care vin la suprafața pământului și emise de acesta... Dicţionar de Geografie

Bilanțul termic al Pământului, raportul dintre energia de intrare și de ieșire (radiantă și termică) pe suprafața pământului, în atmosferă și în sistemul atmosferic al Pământului. Principala sursă de energie pentru marea majoritate a materialelor fizice, chimice și biologice... ...

Echilibrul termic- suprafața pământului este suma algebrică a fluxurilor de căldură care vin și ies de pe suprafața pământului. Exprimat prin ecuația: R + P + LE + B=0, unde R este bilanțul de radiații al suprafeței terestre; P flux de căldură turbulent între... ... Dicționar ecologic

I Bilanțul termic este o comparație a veniturilor și consumului (utilizat și pierdut în mod benefic) de căldură în diferite procese termice (vezi Procesul termic). În tehnologie T. b. folosit pentru analiza proceselor termice care au loc în abur... Marea Enciclopedie Sovietică

Dicţionar enciclopedic mare

Compararea veniturilor și consumului de energie termică în analiza proceselor termice. Este compilat atât în ​​studiul proceselor naturale (bilanțul termic al atmosferei, oceanului, suprafeței pământului și a Pământului în ansamblu, etc.), cât și în tehnologia în diferite sisteme termice ... Dicţionar Enciclopedic

Compararea veniturilor și consumului de energie termică în analiza proceselor termice. Este compilat atât în ​​studiul proceselor naturale (T. B. ale atmosferei, oceanului, suprafeței pământului și Pământului în ansamblu etc.), cât și în tehnologie în diverse moduri. dispozitive termice...... Știința naturii. Dicţionar Enciclopedic

- (Sold francez, de la echilibrator la descărcare). 1) echilibru. 2) în contabilitate, echilibrarea conturilor pentru sumele încasate și ieșite pentru a clarifica starea de fapt. 3) rezultatul unei comparații între comerțul de import și export al unei țări. Dicţionar cuvinte străine, a intrat... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

Atmosfera și suprafața subiacentă, suma afluxului și ieșirii de energie radiantă absorbită și emisă de atmosferă și suprafața de bază (vezi Suprafața de bază). Pentru atmosfera lui R. b. constă din partea de intrare absorbită... ... Marea Enciclopedie Sovietică

Pământ (de la etajul zem slav comun, jos), a treia planetă în ordinea Soarelui sistemul solar, semn astronomic Å sau, ♀. I. Introducere Z. ocupă locul cinci ca mărime și greutate între planete majore, dar din așa-numitele planete grup terestru, în... ... Marea Enciclopedie Sovietică