Zračenje je efikasno. Zračenje Zemljine površine i protuprovalno zračenje, efikasno zračenje na zračenju zračenju
Gornji slojevi tla i vode, snježnog pokrivača i vegetacije sami emitiraju dugotrajne (infracrveno) zračenje koje oči ne percipiraju. Intenzitet vlastitog zračenja Zemljine površine (I.E., povratak zračenja energije iz jedinica horizontalne površine po jedinici vremena) može se izračunati, znajući apsolutnu temperaturu Zemljine površine T.Prema Zakonu Stephena - Boltzmann, zračenje iz svake jedinice apsolutno crne površine u kalorijama po jedinici vremena na apsolutnoj temperaturi T.jednako:
E \u003d Σt 4 (2.8)
tamo gdje je stalna zračenja S \u003d 5,67 · 10 -8 w / m 2 do 4.
U stvarnim vrijednostima temperature Zemljine površine (180-350 ° C), zračenje se pojavljuje u rasponu od 4 do 120 MK, a maksimalno energetski kapi na talasnim dužinama od 10 -15 mk (Sl. 2.8) ).
Zemljina površina zrači gotovo kao apsolutno crno tijelo. Njegov intenzitet zračenja E S.može se odrediti formulom (2.8). Uz prosječnu globalnu temperaturu Zemljine površine + 15 ° C, ili 288 ° K, zračenje E S.jednako 0,6 CAL / cm 2 min.
Sl. 2.8. Intenzitet zračenja E \u003d S T 4 Na temperaturama 200, 250 i 300 ° K za različite talasne dužine
Takav veliki povratak zračenja doveo bi do brzog hlađenja Zemljine površine, ako nije za suprotni proces, apsorpcija Zemljine površine zračenja sunca i nadolazeće zračenje atmosfere.
Atmosfera apsorbuje i solarno zračenje (oko 15% njenog broja dolazi na zemlju) i vlastito zračenje Zemljine površine. Pored toga, to se zagrijava sa površine Zemlje burne toplotne provodljivosti (o tome - u narednom poglavlju), kao i kada kondenzacija vodene pare.
Zagrijavanje, atmosfera zrači same infracrvenog zračenja, kao i Zemljinu površinu , – prema Zakonu Stephena - Boltzmann (Formula 2.8), jednostavno je u istom rasponu talasne dužine. Većina (70% ) atmosferski zračenje dolazi na Zemljinu površinu. Ostatak ide u svetski prostor.
Naziva se atmosferski zračenje koje se uklanja atmosferom i dolaze na Zemljinu površinu protu-zračenje atmosfere (e ali ). Zemljina površina je 90 - 99% upijajućeg zračenja. Za Zemljinu površinu, pored apsorbiranog solarnog zračenja, to je važan izvor topline. Protuproblem zračenje povećava rustikalnost.
Za ravnice umjerenih geotesa, prosječni intenzitet protupropusni zračenje je oko 0,3-0,4 CAL / cm 2 min, u planinama - oko 0,1 - 0,2 CAL / CM 2 min. Smanjenje nadolazećeg zračenja s visinom objašnjeno je smanjenjem sadržaja vodene pare.
Najveće nadolazeće zračenje (0,5 - 0,6 CAL / cm 2 min) primijećeno je na ekvatoru gdje je atmosfera najgrijalica i bogata vodenim parom. Smanjuje se na 0,3 CAL / cm / cm do polarnih širina. 2 minute
Uvlačenje efekta atmosfere na termalnu površinu Zemljine površine zbog kontra zračenja E A., po analogiji sa uticajem staklenih čaša, naziva se efekat staklenika.
Glavna supstanca u atmosferi apsorbiraju zemaljsko zračenje i slanje protuvrijednosti zračenje je vodena para. Apsorbuje infracrveno zračenje u širokom rasponu spektra - od 4,5 do 80 MK, osim intervala između 8,5 i 11 MK. U ovom intervalu, zemaljsko zračenje prolazi kroz atmosferu u svjetskom prostoru.
Nataknjujući zračenje je uvijek nešto manje zemaljsko. Stoga, noću, kada nema sunčevog zračenja, zemlja zemlja gubi toplinu zbog pozitivne razlike između vlastitog i protuvrijednosti zračenja. Ova razlika između vlastitog zračenja Zemljine površine i nadolazećeg zračenja atmosfere zove se efikasno zračenje (e e):
E e \u003d e s– E. A (2.9)
Efektivno zračenje predstavlja gubitak topline Zemljine površine. Mjeri se posebnim instrumentima - piritetmetrima. Intenzitet efikasnog zračenja u bistrim noćima iznosi oko 0,10 - 0,15 kal / cm 2 min na ravnicama umjerenih širina i do 0,20 kal / cm 2 min u planinama, gdje je kontra zračenje manje. S povećanjem oblačnosti, povećavajući se protuprovalnički zračenje, efikasno zračenje opada. U tijelu u oblaku, noćno hlađenje zemlje zemlje primjetno je smanjena.
U popodnevnim satima, efikasno preklapanje zračenja ili djelomično nadoknađuju apsorbiranim solarnim zračenjem. Stoga je zemlja Zemlje toplo toplije nego noću. Ova zapažanja pokazuju da Zemljina površina na srednjim širinama gubi efekt otprilike polovine topline dobivenog iz apsorbiranog zračenja.
U srcu izračuna efikasnog zračenja Ona Laže ovisnost (2.9), u kojem zračenje Zemljine površine E S. i atmosferu u suprotnosti sa zračenjem E. i mogu se odrediti formulama sljedećeg obrasca:
E s \u003d.b P. ul P 4 ,
E. ali \u003d A e c o s ali ,
gde T. P I. T. ali – apsolutne temperature Zemljine površine i atmosfere; B n-rezanje površine u odnosu na apsolutno crna tijela (ako nema podataka, b n \u003d 1); A E -koeficijent ovisno o vlažnosti vazduha ; C o - Koeficijent uzimajući u obzir oblake.
· Osnove aktinometrije
Aktinometrija je skup zračenih metoda mjerenja energije. Zadaci aktinometrije uključuju istraživanje direktnog sunčevog zračenja, apsorpcije i rasipanje njegovih atmosferskih molekula, raznih čvrstih i tečnih nečistoća, kao i određivanje dugog talasnog zračenja zemlje i atmosfere.
Metoda mjerenja zračenja energije zasnovana je na principu pretvaranja jedne vrste energije u drugu. Nakon apsorpcije blistave energije sunca, površina blistave energije u toplinu javlja se površinom bilo kojeg prijemnika. Registriranjem količine topline ili povećanja temperature prijemne površine uređaja, može se mjeriti količina solarnog zračenja na ravnu površinu. Ova vrsta principa mjerenja zračene energije temelje se na kalorimetrijskoj metodi. Fenomen fotofikacija i fotohemijskih efekata koriste se u fotonaponskim i fotografskim metodama mjerenja.
Sa A. Primjenjuje instrumente u kojima se protok zračene energije određuje razlikom na temperaturama prijemne površine i ambijentkoji se mjeri vrijednosti struje koja nastaje u krugu uzastopno povezanog termoelementa. Ova vrsta instrumenata je relativna i potrebna je diplomiranje usporedbom njihovog svjedočenja sa svjedočenjem apsolutnih uređaja.
· Jednadžba ravnoteže zračenja
Radiacijski bilans atmosfere i temeljne površine, zbroj dolaska i potrošnje zračenja apsorbiranim i emitira atmosferom i podložnom površinom.
Za atmosferu sastoji se ravnoteža u župi - apsorbira izravno i raštrkano solarno zračenje, kao i apsorbirani dugi talasni (infracrveni) zračenje zemlje Zemljene površine, i konzumirajući dio - gubitak topline zbog dugog talasne dužine zračenje atmosfere u smjeru do Zemljine površine (takozvana atmosfera.) I u svjetskom prostoru.
Dio primitka Radiacijski bilans temeljne površine je: apsorbiran podložnom površinom izravne i raštrkanog solarnog zračenja, kao i apsorbiranu anti-emisiju atmosfere; Konzumirajući dio sastoji se od gubitka topline do osnovne površine zbog vlastitog termičkog zračenja.
Radiacijski bilans sastavni je dio termičke ravnoteže atmosfere i podložne površine.
· Efikasno zračenje
Razlika između vlastitog tijela tijela i nadolazećeg zračenja atmosfere naziva se efikasno zračenje . Njegova vrijednost i izražava valjanu toplinu od zemlje ili vode do atmosfere.
Veličina efikasnog zračenja ovisi o nizu faktora:
Iz temperature tla ili vode: Kako je viši, tijelo gubi toplinu zračenjem: na vrućem ljetnom danu i zemlji i vodu koja emitiraju toplinu u zrak i njezina temperatura. Topli zrak daje veliki i kontra tok. Sveukupni nivo efikasnog zračenja povećava se. Noću, kada se zagrijavanje tla i vode prestane, njihovo zračenje opada. Ispred jutra postaje prilično beznačajna. U skladu s tim, temperatura zraka se smanjuje.
Iz vlažnosti zraka: Vodena para hvata dugo talasno zračenje i drži toplinu. Vlažna atmosfera šalje značajan kontra tok na zemlju, efikasno zračenje smanjuje. Iz tog razloga, u vlažnim klimama i sa vlažnim vremenskim prilikama, noći nisu tako hladne kao u suhom vremenu, a u zemljama sa suvom klimom.
Od maglica i oblaka: vodene kapi oblaka i maglovi djeluju, poput vodene pare, ali u još veću diplomu. Noći sa maglovitim i oblačnim vremenskim vremenom obično su tople.
Od blizine ili udaljenosti rezervoara: vodena masa, Biti toplotni maziv, duže nego suh, drži toplinu. Povećanje vlage, formiranje oblaka i maglica rezervoara uklanja se efikasno zračenje. Iz tog razloga, najveći gubitak topline zimi i noću i, prema tome, oštre fluktuacije u noćnim i dnevnim temperaturama karakteristično su za suve intramocione zemlje - centralnu i centralnu Aziju, Istočni Sibir i Antarktika.
Sa apsolutne visine područja: u planinama, sa smanjenjem gustine zraka smanjuje se brojač i povećava efikasno zračenje.
Od vegetacije: moćan vegetacijski pokrivač, posebno šume, smanjuju efikasno zračenje. U pustinji se naglo povećava.
Iz prirode tla tla: moćna i labava tla drže duže i više topline, kamene tla i posebno pijeska pustinje su vjerovatnije i hladnije.
· Suzeta klima i isparavanje TER (TER - Resursi za toplinu i struju)
Klima TER - količina energije koja se troši na grijanje zraka, tla, na stvarnim troškovima topline za isparavanje, na topljenju leda tla.
Energetska baza prirodnih procesa je termička energetska resursa oblikovanja klime kao rezultat dolaska izravnog i raštrkanog zračenja na Zemljinu površinu i osiguravanje njegove razmjene vlage sa površinskim atmosferom.
U formiranju termoelektrana, klima je uključena: R + je pozitivna komponenta ravnoteže zračenja - razlika između apsorbiranog kratkog (ravnog i raštrkanog) zračenja sunca i ravnoteže dugotrajnog zračenja u danu i djelomično u sumraku u danu; P + je pozitivna komponenta burne topline topline - dio avektivne topline, doveden zbog cirkulacije atmosferskog zraka.
Upravljač je količina energije koja se troši na sve vrste isparavanja: sa vodene površine, od površine sušija, transpiracije.
Pitanje. Oborine
Oborinenazvana voda koja pada u tečnost ili čvrsto stanje na površinu globusa i tla zemlje iz oblaka ili zraka, zbog kondenzacije vodene pare sadržane u njoj. Ovisno o stanju faznog, podijeljeno je na: čvrsto (snijeg) Pozdrav, snježna kruna, led, led, led, sređen), tečnost (kiša), pomiješana (snijeg s kišom, mokri snijeg). Karakteri se odlikuju tri parametre: iznos, intenzitet i trajanje njihovog gubitka. Broj oborina Meri se debljina vodenog sloja u mm, što bi se formiralo na vodoravnoj površini od padavina u nedostatku viđenja u zemlju, protok i isparavanje.
1 mm padavina \u003d 10 tona vode na 1 hektu.
Intenzitet ESPALKOVAmjera u milimetrima u minuti (mm / min) ili na sat (mm / h).
Trajanje padavina Izmerite u satima ili u nekoliko minuta od početka do kraja njihovog gubitka.
Sedimenti koji padaju njihovi oblaci podijeljeni su u 3 vrste:
Poklopac (donji slojevi, slojevita oblaka).
Šljunke (donji slojevi, slojevita oblaka).
Oluja (kumulusni oblaci vertikalnog razvoja).
Promatranja padavina uključuju: 1. Vizualni - vrstu padavina, njihov intenzitet, vrijeme početka i kraj pada 2. Merenje padavina u uređajima - sedimentno i Rainer Tretyakov, plivač, ukupni sedimentni, depozit.
Zemljina površina, apsorbira solarna energija i grijanje, postaje izvor topline zračenja u atmosferu i svjetski prostor. Prema Zakonu Stephena - Boltzmann, veća temperatura površine, veće je njeno zračenje. Za razliku od sunca kratkog talasa (ravna i raštrkana) i reflektirana zračenje, vlastito zračenje Zemljine površinedugi val, Termički (E ef).Većina zemaljskog zračenja kasni atmosferom zbog vodenog para, karbonski dioksid i ozon djelomično. Apsorbirajući ga, kao i neke od sunčevog zračenja, atmosfera se zagrijava i zrači samom zagrijavanju. Atmosferski zračenje je također dugi talas. Većina je usmjerena natrag na Zemljinu površinu i naziva se atmosfera u kontraikaciji (E a).To je za Zemljinu površinu sa dodatnim izvorom topline za apsorbiranje solarnog zračenja. Pozva se razlika između zračenja Zemljine površine i nadolazećeg zračenja atmosfere efikasna emisija (e ef).Pokazuje stvarni gubitak težine Zemljine površine.
Efektivno zračenje ovisi o nizu faktora, a prije svega na temperaturi temeljne površine: veće, veće, učinkovite zračenje. Stoga je značajnije, ali preklapa se ukupno
noah solarno zračenje. Noću, kada ostane bez naknade, temperatura površine i zraka se smanjuju. Efektivno zračenje značajno utječe vlagom i oblačno: nije dovoljno za oblačno vrijeme, u jasnom - odlično. Smanjuje je i vegetacija. Zavisi od zračenja i sa apsolutne visine područja: u planinama, gdje je mala gustoća zraka, zbog čega je dan velik, ravni sunčev zračenje, a noću malo smiješno zračenje, efikasno zračenje vrlo je veliko. To dovodi do velike dnevne temperaturne razlike.
Najveća vrijednost učinkovito zračenje dostiže u području tropskih pustinja, što dospijeva visoke temperature osnovna površina, bez oblaka i suhog zraka. Manje i otprilike identične vrijednosti gubitka topline zbog efikasnog zračenja primijećene su u ekvatorijalnim i umjerenim širinama, najmanji - u polarnim zemljama.
Sposobnost atmosfere da preskoči sunčevo zračenje, ali Zračenje zemlje naziva se zbog stakleničkih plinova staklenikili orangene efekat.Ima omekšavanje efekta na temperaturu zemlje. Budući da je vodena para glavna upijajuća i zračenja dijela zraka, to je važna veza ne samo vlaga, već i toplotna rotacija zemlje.
Razlika između vlastitog tijela tijela i nadolazećeg zračenja atmosfere zove se efikasno zračenje.Njegova vrijednost i izražava valjanu toplinu od zemlje ili vode do atmosfere. U nekim slučajevima može doći do protoka topline i iz atmosfere do zemlje, na primjer, kada se morsko dno primi na hladnoj kopnu zimi.
Protupropusnost zračenja pokazuje ulogu atmosfere u termičkom načinu geografske ljuske.
Molekuli iz zračnog plina praktično su slobodni za prolazak sunčevih zraka. Na zemljinoj površini, zračna energija se pretvara u dugovalni termalni. Promjenjivi dio atmosfere - vodene pare, ugljen-dioksid, kapljice vode, ledene ptice i druga ovjes - apsorbiraju, poput čaše staklenika ili staklenika, termalnih zraka za dugotrajne valove, pojačane kontraikacije. Čak je i u jasnim noćima 70% direktnog, a u oblačnoj se doseže 100% - svojstva atmosfere da prenose sunčeve zrake na zemlju i odgađaju se termički zračenje naziva orangeneili efekat staklenika.
Veličina efikasnog zračenja ovisi o nizu faktora:
- Iz temperature tla ili vode: Kako je viši, tijelo gubi toplinu zračenjem: na vrućem ljetnom danu i zemlji i vodu koja emitiraju toplinu u zrak i njezina temperatura. Topli zrak daje veliki i kontra tok. Sveukupni nivo efikasnog zračenja povećava se. Noću, kada se zagrijavanje tla i vode prestane, njihovo zračenje opada. Ispred jutra postaje prilično beznačajna. U skladu s tim, temperatura zraka se smanjuje.
- Iz vlažnosti zraka: Vodena para hvata dugo talasno zračenje i drži toplinu. Vlažna atmosfera šalje značajan kontra tok na zemlju, efikasno zračenje smanjuje. Iz tog razloga, u vlažnim klimama i sa vlažnim vremenskim prilikama, noći nisu tako hladne kao u suhom vremenu, a u zemljama sa suvom klimom.
- Od maglica i oblaka: vodene kapi oblaka i maglovi djeluju, poput vodene pare, ali u još veću diplomu. Noći sa maglovitim i oblačnim vremenskim vremenom obično su tople.
- Iz blizine ili udaljenosti rezervoara: vodena masa, što je toplo, duže od sušija, drži toplinu. Povećanje vlage, formiranje oblaka i maglica rezervoara uklanja se efikasno zračenje. Iz tog razloga, najveći gubitak topline zimi i noću i, prema tome, oštre fluktuacije u noćnim i dnevnim temperaturama karakteristično su za suve intramocione zemlje - centralnu i centralnu Aziju, Istočni Sibir i Antarktika.
- Sa apsolutne visine područja: u planinama, sa smanjenjem gustine zraka smanjuje se brojač i povećava efikasno zračenje.
- Od vegetacije: moćan vegetacijski pokrivač, posebno šume, smanjuju efikasno zračenje. U pustinji se naglo povećava.
- Iz prirode tla tla: moćna i labava tla drže duže i više topline, kamene tla i posebno pijeska pustinje su vjerovatnije i hladnije.
Albedo Earth Procenat sunčevog zračenja koji je dao globus (zajedno sa atmosferom) vraća se u svjetski prostor, na solarno zračenje primljeno na granici atmosfere. Povratak sunčevog zračenja zemlje sastoji se od refleksije sa Zemljine površine, raspršivanje neposredno zračenjem zračenja u svjetski prostor (obrnuto rasipanje) i razmišljanja s gornje površine oblaka. SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: 3. u vidljivom delu spektra (vizualni) -O3%. Za integralni tok solarnog zračenja integral (energije) A. 3. oko 35%. U nedostatku oblaka vida A. 3. Bilo bi oko 15%.
Zračenje Zemljine površine - Termička infracrvena, ne shvata zračenjem očiju Zemljine površine sa talasnim dužinama od 3 do 80 mikrona. Potok vlastitog zračenja Zemljine površine usmjeren je i gotovo u potpunosti apsorbira atmosferom, grijanjem. Zbog vlastitog zračenja, Zemljina površina gubi toplinu. Atmosfera zemlje apsorbira zemaljsko zračenje i opet vraća svoj veliki dio na zemlju (protuprovalno zračenje).
Efektivno zračenje Zemljine površine - Razlika u vlastitom zračenju Zemljine površine i suprotnog zračenja atmosfere apsorbira.
23.plota ravnoteža zemlje Zemlje
Termička ravnoteža Zemljine površine je algebarska zbroj svih vrsta dolaska i potrošnja topline na površini sušija i okeana. Priroda termičke ravnoteže i njezina razina energije određuju karakteristike i intenzitet većine egzogenih procesa. Glavne komponente toplotne ravnoteže okeana su:
Ravnoteža zračenja;
Troškovi topline za isparavanje;
Turbulentna izmjena topline između površine okeana i atmosfere;
Vertikalna turbulentna površinska toplinska mjenjača sa osnovnim slojevima; i
Horizontalna okeanska advekcija.
24. Termička provodljivost tla. Fourierov zakoni.
Poroznost - mljevenje u prahu - toplina u tlu uvelike komplicira, jer je dodir pojedinačnih dijelova vrlo nesavršeno, a zrak koji prolazi između njih ima vrlo slabu toplotnu provodljivost. Učinak vode na prijenos topline u dubini tla može se pojasniti dva u sljedećim slučajevima. Prvo, ako je tlo mokro, i.e. Sve čestice vode drže velika kapilarna sila, kao rezultat toga, njihov cirkulacija ometa, voda ne može igrati značajnu ulogu u distribuciji topline u takvom tlu. U ovom slučaju, mokra tlu u odnosu na distribuciju topline slojevima tla djeluje gotovo poput suha, I.E. kao loš toplinski provodnik.
Toplinska provodljivost mokrog tla veća je od suha, jer voda u određenoj mjeri raseljava čestice zraka, koja posjeduju itlabeish sposobnost izvođenja topline; Štaviše, tlo gubi poroznost. Drugo, ako je tlo tako mokro da se voda može promijeniti u određenoj mjeri, a zatim takvo tlo kada se zagrijava odozgo ne prenosi grijane vodene čestice u dubljim horizontima; Oni su već u položaju najpovoljnije - održive ravnoteže. Ali ako se tlo ohladi odozgo, zbog hladnog vjetra ili zračeći u svjetski prostor, hlađene gornje čestice tečnosti dobit će želju da se spuštaju, umjesto toplijeg i dubljih i više i više laži; Kao posljedica toga, hlađenje tla bit će osjetilo na veću dubinu od zagrijavanja, ali precizno zato što se tlo hladi, su uključene velike mase vodenih čestica, u njemu ne postoje takve krajnosti u njemu u njemu ne postoje takve krajnosti.
Prijenos energije iz više grijanih dijelova tijela na manje grijan kao rezultat toplinskog kretanja i interakcije komponenti njegovih čestica. Dovodi do usklađivanja tjelesne temperature. Obično količina prenosive energije definirana kao gustoća toplotni tokProporcionalan temperaturnom gradilištu -Zakon Fourieru.