Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метеорологія посібник.doc
Скачиваний:
23
Добавлен:
30.04.2019
Размер:
548.35 Кб
Скачать

1.3.6. Рівняння теплового балансу різних видів земної поверхні та атмосфери

Радіаційний баланс служить енергетичною основою природних процесів, витрачається на ці процеси, складає приходну частину теплового балансу Землі. Витратна частина теплового балансу складається в основному із витрат тепла на випаровування (включаючи транспірацію) – LE, де L – питома теплота пароутворення, Е – кількість води, що випаровується, турбулентної віддачі тепла в атмосферу - Р, теплообміну з ґрунтами, а в океанах з поверхневими шарами води - В. У результаті рівняння теплового балансу суходільної земної поверхні має вигляд:

Rб. = LE + P + B або Rб. - ( LE + P + B ) = 0,

де Rб – прихід, а ( LE + P + B ) - в и т р а т а.

Але теплообмін із ґрунтом за рік дорівнює нулю , тому що кількість тепла, яке затрачується навесні й влітку на нагрівання ґрунту й води та на їх розмерзання, приблизно дорівнює кількості тепла, яка повертається зі глибини до поверхні восени і взимку при охолодженні та замерзанні ґрунту та води. У результаті за рік тепловий баланс земної поверхні виражається таким удосконаленим рівнянням:

Rб - LE + P = 0 Tб = 30% - 22% - 8% = 0,

де Тб – величина теплового балансу

Але в окремі сезони – восени і навесні - показник теплообміну з ґрунтом або водою має велике значення. Крім того, у витратній частині рівняння навесні в помірних та полярних широтах додається ще витрата тепла на танення снігу та льоду.

Поверхня океанів – це поверхня рухомого середовища, в якому існують горизонтальні переміщення мас – течії, котрі переносять з собою тепло або холод. Тому рівняння теплового балансу поверхні океану за рік може мати вигляд:

Rб + F0 – LE – P = або

Rб –LE – P – F0 =

де F0 –тепло, що переноситься течіями

Усі складові частини теплового балансу можуть мати знаки і додатні, й від’ємні. Додатні знаки означають, що ця складова теплового балансу є статтею приходу, а від’ємний знак указує на приналежність до витратної частини балансу.

Пам’ятайте, що взимку і вночі радіаційний баланс від’ємний а влітку і вдень - додатній. Якщо LE від’ємний – це означає, що тепло приходить до поверхні внаслідок конденсації пари на ній, ( тобто утворюються роса, іній). Якщо Р від’ємний – це означає, що теплі повітряні потоки, які приходять до більш холодної земної поверхні, віддають їй тепло, що компенсує від’ємний радіаційний баланс . Але інтенсивність LE і Р у бік земної поверхні не буває високою. F0 теж може мати додатний знак , що означає надходження тепла за рахунок теплих течій. Це характерно для помірних та високих широт. Від’ємний знак F0 вказує на винесення тепла течіями з даної ділянки акваторії. Це відбувається у низьких широтах.

Для атмосфери рівняння радіаційного балансу має такий вигляд:

Rб= -65% (Qсум) + 17% (Qпогл + І розс) + 18% (Іеф)

Rб= -30%

Тепловий баланс для атмосфери виражається таким рівнянням:

– 30% ( Rб) + 22% (LE) + 8% (Р) = 0.

Тепер ми можемо відповісти на запитання, чи нагрівається, чи охолоджується Земля? Усе, що Земля одержує від Сонця (100%), зі часом йде в міжпланетний простір ( 35% в результаті відбивальної здатності Землі ) + 65% з атмосфери. На Землі не відбувається як безперервного накопичення тепла, так не відбувається і безперервного її охолодження за рахунок утрат. На різних широтах співвідношення між різними частинами теплового балансу змінюється. У кожний момент або невеликий період часу (від хвилини до кількох місяців ) тепловий баланс може бути як додатним, так і від’ємним. А за рік його величина для будь-якої ділянки приблизно дорівнює нулю .