19. Радиационный баланс и его составляющие. Распределение радиационного баланса на поверхности земли.

Земля одновременно получает (приход) солнечную радиацию и отдает (расход) ее. Разность между приходом и расходом солнечной радиации - радиационный баланс, или остаточная радиация. Радиационный баланс Земли складывается из радиационных балансов подстилающей поверхности и атмосферы. Приходную часть радиационного баланса подстилающей поверхности составляет суммарная радиация, расходную - альбедо поверхности и ее эффективное излучение.

Величина радиационного баланса: R=Q(1-a)-I эф., где Q-суммарная солнечная радиация, поступающая на единицу поверхности, a-альбедо, I эф. – эффективное излучение поверхности.

Если приход больше расхода, радиационный баланс положителен, если приход меньше расхода, радиационный баланс отрицателен. Ночью на всех широтах р.б. поверхности отрицателен, днем до полудня положителен (кроме высоких широт зимой), после полудня снова отрицателен. В среднем за сутки радиационный баланс может быть как положительным, так и в отрицательным.

20. Сущность эффективного излучения. Парниковый эффект в атмосфере.

В атмосфере встречаются два потока длинноволновой радиации - излучение поверхности и излучение атмосферы. Разность между ними, определяющая фактическую потерю тепла земной поверхностью, называется эффективным излечением.

Способность атмосферы пропускать коротковолновое излучение Солнца (прямую и рассеянную радиацию) и задерживать длинноволновое тепловое излучение Земли называют оранжерейным (парниковым эффектом).

21. Виды теплообмена в атмосфере. Теплопроводность. Конвекция и адвекция.

Тепловое излучение

Излучением называют выделение тепловой энергии при помощи электромагнитных волн. Т.е. ощущение тепла вблизи горячей печки тоже объясняется выделением тепла из печки в атмосферу.

В качестве еще одного примера можно привести жар от горячего песка на пляже. Песок накалившийся под воздействием солнечных лучей, выделяет тепло в атмосферу. Однако, в лесу или на лужайке тепло выделяется плохо, поэтому там сохраняется прохлада.

Конвекция

Конвекцией называется явление переноса теплоты в жидкостях или газах путем перемешивания самого вещества. При естественной конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и погружаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова.

Подобное явление происходит и с металлами. Возьмем к примеру металлический прут длиной 1м, опустим его в холодную воду, оставив на поверхности около 10см. Если нагреть горелкой оставшуюся над водой часть прута, внутри прута возникнет невидимое глазу явление конвекции, при котором температура горелки и холодной воды замещают друг друга.

Теплопроводность

Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла означает скорость движения тепла внутри физического тела.

Адвекция (от лат. advectio — доставка) — в метеорологии перемещение воздуха в горизонтальном направлении и перенос вместе с ним его свойств: температуры, влажности и других. В этом смысле говорят, например, об адвекции тепла и холода. Адвекция холодных и тёплых, сухих и влажных воздушных масс играет важную роль в метеорологических процессах и тем самым влияет на состояние погоды.