Взаимодействие атмосферы с подстилающей поверхностью (сушей и водой)

Процессы, происходящие в деятельном слое твердой и жидкой оболочек Земли, с одной стороны, и в атмосфере, с другой, тесно связаны между собой. Большая часть солнечной радиации достига­ет земной поверхности, атмосфера нее получает энергию в основном от земной поверхности. Поглощенная солнечная радиация неравно­мерно распределяется по Земле и изменяется во времени. Под влия­нием этих изменений происходят колебания теплосодержания тон­кого (по сравнению с радиусом Земли) деятельного слоя.

Деятельным слоем называют такой слой почвы или воды, темпе­ратура которого испытывает суточные и годовые колебания. На суше толщина деятельного слоя колеблется в пределах 8-—30 м. Толщина деятельного слоя в океане составляет 200—300 м. Деяте­льные слои суши и особенно океана могут оказывать большое влия­ние на тепловой режим атмосферы.

В самом деле, общая масса вертикального столба атмосферы рав­на массе столба воды толщиной всего лишь около 10 м. Если же учесть, что теплоемкость воздуха при постоянном давлении состав­ляет примерно 1/4 теплоемкости воды, то станет очевидно, что при изменении температуры на одно и то же значение вклад океана (толщина деятельного слоя которого около 300 м) в теплосодержа­ние вертикального столба примерно в 120 раз (30 х 4) больше вкла­да атмосферы. Эти же оценки показывают, что понижение темпера­туры деятельного слоя океана всего лишь на 0,1 °С вызывает (в слу­чае передачи выделившегося тепла из океана в атмосферу) повыше­ние температуры в среднем по всему вертикальному столбу атмосфе­ры на 10—12 °С.

С другой стороны, океан как подвижная среда реагирует на дви­жение воздуха (скорость ветра) — возникают дрейфовые течения и поверхностные волны, которые, в свою очередь, через шерохова­тость влияют на структуру воздушного потока.