Радиационные процессы в системе «поверхность Земли – атмосфера»
Длинноволновая солнечная радиация (суммарное излучение), попадающая в атмосферу:
Отражается от облаков
Рассеивается в атмосфере (рассеянная радиация)
Падает на Землю (прямая радиация), потом частично отражается в космос, остальное нагревает поверхность
Нагретая атмосфера излучает длинноволновую радиацию, которая рассеивается во все стороны. Та часть, которая рассеивается вниз (отвесно или под углом), называется встречным излучением.
Нагретая земная поверхность излучает длинноволновую радиацию (собственное излучение), которая отражается в космос, частично поглощаясь в атмосфере парниковыми газами.
Радиационный баланс Земли
Поток солнечной радиации на верхней
границе атмосферы
100%
Отраженная и
рассеянная коротковолновая (видимая) радиация, выходящая за границы
атмосферы
30%
Уходящая в
космос
длинноволновая
(ИК) радиация
70%
Альбедо
Альбедо – отношение отраженной радиации к приходящей на данную поверхность
влажный чернозем – 5-10%,
луг – 10-25%,
сухой белый песок - до 40%,
свежевыпавший снег – 80-90%.
Радиационные процессы в системе «поверхность Земли – атмосфера»
Суммарная радиация Q = Прямая радиация + Рассеянная радиация
Отраженная радиация = Q * A
Поглощенная суммарная радиация Q * (1
– A)
Эффективное излучение E = Собственное излучение земной поверхности - Встречное излучение атмосферы
Радиационный баланс земной поверхности
Радиационный |
Поглощенная |
Эффективное |
|||
суммарная |
|||||
баланс земной |
излучение |
||||
радиация |
Q * (1 |
||||
поверхности R |
Земли |
E |
|||
– A) |
|
||||
|
|
|
|
||
R > 0 – везде, кроме Антарктиды
R < 0 – Антарктида
Амплитуда температуры
Годовая амплитуда температуры воздуха –
разность средних месячных температур самого теплого и самого холодного месяца.
Годовая амплитуда температуры воздуха:
растет с географической широтой;
над сушей значительно больше, чем над морем. Если бы Земля была покрыта океаном без льда, то годовая амплитуда температуры воздуха менялась бы от нуля на экваторе до 5–6° на полюсе;
зависит от повторяемости в данном месте воздушных масс морского и континентального происхождения;
большие озера уменьшают годовую амплитуду температуры воздуха. На оз. Байкал годовая амплитуда температуры воздуха 30-31°, на берегах 36°, на той же широте на р. Енисей 42°
С высотой убывает (во внетропическом поясе 2° /км высоты).
Смена времен года
Весеннее равноденствие, |
Летнее солнцестояние, 20- |
20-21 марта |
21 июня |
Осеннее равноденствие, |
Зимнее солнцестояние, 21- |
22-23 сентября |
22 декабря |
Равноденствие и солнцестояние
В дни летнего и зимнего солнцестояний наблюдается самый длинный или самый короткий день.
В северном полушарии в зимнее солнцестояние происходит 21 декабря или 22 декабря и тогда наблюдается самый короткий день (и самая длинная ночь), а летнее — 20 или 21 июня и тогда наблюдается самый длинный день (и самая короткая ночь).
В южном полушарии – все наоборот.
В весеннего равноденствия и осеннего равноденствия день почти равен ночи, а Солнце восходит почти точно на востоке и заходит почти точно на западе.
Пять основных параллелей
Северный тропик (Тропик Рака) в настоящее время расположен на 23°26′ 22″ с.ш. и определяет наиболее северную широту, на которой солнце в полдень может подняться в зенит (в момент летнего солнцестояния).
Его длина составляет 36787,559 км.
Южный тропик (Тропик Козерога) расположен на 23°26′ 22″ ю.ш. и определяет наиболее южную широту, на которой солнце в полдень может подняться в зенит (в момент зимнего солнцестояния).