Излучение земной поверхности и атмосферы. Радиационный баланс

Излучение земной поверхности - тепловое инфракрасное, не воспринимаемое глазом излучение земной поверхности с длинами волн от 3 до 80 мкм. Поток собственного излучения земной поверхности направлен вверх и почти целиком поглощается атмосферой, нагревая ее. За счет собственного излучения земная поверхность теряет тепло. Атмосфера Земли поглощает земное излучение и снова возвращает большую его часть к Земле (встречное излучение).

Радиационный баланс атмосферы - алгебраическая сумма прихода и расхода потоков радиации, поглощаемой и излучаемой атмосферой; часть теплового баланса атмосферы.

Приходная часть баланса атмосферы состоит из поглощенной прямой и рассеянной солнечной радиации и поглощенного длинноволнового излучения земной поверхности.

Расходная часть баланса атмосферы включает собственное излучение атмосферы, направленное к земной поверхности (встречное излучение) и в мировое пространство (уходящая длинноволновая радиация).

Радиационный баланс может быть положительным (днем, летом) и отрицательным (ночью, зимой). Измеряется в кВт/кв.м/мин.

Атмосферное излучение — это инфракрасное излучение, порождаемое атмосферой и облаками в частности, с длинами волн от 4 до 120 мкм.

По направлению атмосферное излучение делится:

в сторону космического пространства (уходящая длинноволновая радиация)

в сторону земной поверхности (встречное излучение).

Атмосферное излучение осуществляется через отражение и поглощение.

Отражение — это процесс, который предотвращает поступление энергии в атмосферу в случае солнечного излучения. По отношении к излучению с земной поверхности отражение сохраняет энергию в атмосфере, не давая излучению уйти в космическое пространство.

Имеется два вида отражения. Это зеркальное отражение и диффузное отражение. Зеркальное отражение показывает гладкую поверхность, где свет отражается под равными углами от равнины перпендикулярно поверхности на точке пересечения. При диффузном отражении продолжает действовать правило равных углов, но изменена поверхность отражения.

Поглощение — это процесс, благодаря которому «энергия падающего излучения удерживается веществом». В этом случае веществом выступает наша атмосфера. Когда атмосфера поглощает энергию, результатом является необратимое изменение излучения в другую форму энергии. Эта энергия перевоплощается согласно характеру средства, с помощью которого происходит поглощение.

Поглощающее средство может также сделать гораздо больше. Оно может не только поглотить всю, но и часть всей энергии. Другая энергия будет или отражена, или преломлена, или рассеяна. Поглощённая энергия может быть передана обратно в другие части атмосферы.

Радиационный баланс земной поверхности - разность между суммарной солнечной радиацией, поглощенной земной поверхностью, и ее эффективным излучением. Для земной поверхности

- приходная часть есть поглощенная прямая и рассеянная солнечная радиация, а также поглощенное встречное излучение атмосферы;

- расходная часть состоит из потери тепла за счет собственного излучения земной поверхности.

Радиационный баланс может быть положительным (днем, летом) и отрицательным (ночью, зимой); измеряется в кВт/кв.м/мин.

Радиационный баланс земной поверхности - важнейший компонент теплового баланса земной поверхности; один из основных климатообразующих факторов.

Радиационный баланс атмосферы и подстилающей поверхности, сумма прихода и расхода лучистой энергии, поглощаемой и излучаемой атмосферой и подстилающей поверхностью. Для атмосферы Р. б. состоит из приходной части — поглощённой прямой и рассеянной солнечной радиации, а также поглощённого длинноволнового (инфракрасного) излучения земной поверхности, и расходной части — потери тепла за счёт длинноволнового излучения атмосферы в направлении к земной поверхности (т. н. противоизлучение атмосферы) и в мировое пространство.

Приходную часть Р. б. подстилающей поверхности составляют: поглощённая подстилающей поверхностью прямая и рассеянная солнечная радиация, а также поглощённое противоизлучение атмосферы; расходная часть состоит из потери тепла подстилающей поверхностью за счёт собственного теплового излучения. Р. б. является составной частью теплового баланса атмосферы и подстилающей поверхности.