Радіаційний баланс

Радіаці́йний бала́нс земно́ї пове́рхні — алгебраїчна сума потоків радіації в певному об'ємі, або на певній поверхні, тобто різниця між поглинутою радіацією і ефективним випромінюванням цієї поверхні[1]. Річні його величини в цілому для Землі додатні. Один з кліматотворних факторів, найважливіша характеристика фітоклімату посівів та умов їх фотосинтезу[2].

Складові частини

Для земної атмосфери радіаційний баланс складається з додатної частини — поглиненої прямої (S') і розсіяної сонячної радіації (D), а також поглиненого довгохвильового випромінювання (інфрачервоного) земної поверхні, і видаткової частини — втрати тепла за рахунок довгохвильового випромінювання атмосфери в напрямку до земної поверхні (так зване противипромінювання атмосфери) й у світовий простір[3]. Додатна частина радіаційного балансу підстильної поверхні складається з поглинутої підстильної поверхнею прямої і розсіяної сонячної радіації, а також поглиненого противипромінювання атмосфери[3]. Видаткова частина складається з втрати тепла підстильної поверхнею за рахунок власного теплового випромінювання[3].

Формула радіаційного балансу (елементи у Вт/м²)[2]:

B = (S' + D — R) — (Eз — b·Ea) = Q·(1-Ak) — Eеф

  • B — радіаційний баланс;
  • S' — пряме сонячне випромінення;
  • D — розсіяна сонячна радіація;
  • R — відбита сонячна радіація
  • Q — сумарна сонячна радіація;
  • Eз — випромінення земної поверхні;
  • Ea — противипромінювання атмосфери;
  • b — коефіцієнт поглинання підстильної поверхні;
  • Ak — альбедо підстильної поверхні;
  • Eеф — ефективне випромінювання підстильної поверхні.

Фактори

Радіаційний баланс залежить від висоти сонця над горизонтом, що обумовлено часом доби, порою року, географічною широтою, а також від альбедо земної поверхні, прозорості атмосфери, хмарності[2].

Динаміка

Вдень радіаційний баланс позитивний, вночі — негативний. Зміна знаку радіаційного балансу на протилежний відбувається приблизно через годину після сходу сонця і за годину до його заходу[2]. Позитивний радіаційний баланс означає надлишок тепла на поверхні землі, який компенсується відтоком енергії у вигляді турбулентних потоків і теплопроводності, витрати тепла на фазові переходи. Від'ємний баланс означає недостачу тепла, що поповнюється потоком енергії з атмосфери та з глибин ґрунту або води. Значення радіаційного балансу, його просторова гетерогенність визначає області прогрівання або охолодження повітря над поверхнею, що впливає на режим атмосферної циркуляції[1].

Вимірювання

Радіаційний баланс в польових умовах вимірюють за допомогою балансоміра конструкції Ю. Д. Янишевського, що складається з двох платівок (приймачів радіації), встановлених горизонтально: перша — до зеніту, друга — до земної поверхні. Внаслідок різниці радіації, що падає на пластинки, створюється різниця температури, що породжує електричний струм, що реєструється гальванометром[2].

Значення

Радіаційний баланс є складовою частиною теплового балансу атмосфери і підстильної поверхні[3]. На Землі радіаційний баланс коливається в широких межах: найбільші його значення — в тропічних океанах (до 1 кВт/м²), найменші — в глибинних районах Антарктиди (цілий рік негативні)[1].

Див. також

Примітки
  1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / под ред. проф. А. П. Горкина. — М.: Росмэн, 2006.
  2. (рос.) Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь / главный редактор В. К. Месяц. — М.: Советская энциклопедия, 1989.
  3. Радиационный баланс // Большая советская энциклопедия / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — Тома 1–30. — М.: «Советская энциклопедия», 1969–1978. (рос.).

Посилання
  • Радіаційний баланс земної поверхні // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 150.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.