Роль воды в тепловом и динамическом режиме атмосферы

0
679

Сопоставление суммарной радиации, радиационного баланса, теплоты парообразования и фактической температуры воздуха  показывает, что решающую роль в тепловом и динамическом режиме атмосферы играет вода.

Радиационное тепло поступает в атмосферу также через турбулентный теплообмен воздуха. Воздух — плохой проводник тепла, поэтому молекулярная теплопроводность может обеспечить нагрев только незначительного (единицы метров) нижнего слоя атмосферы. Тропосфера нагревается путем турбулентного, струйного, вихревого перемешивания: воздух нижнего, прилегающего к земле слоя, нагревается, струями поднимается, на его место опускается верхний холодный воздух, который тоже нагревается. Таким образом тепло быстро передается от почвы воздуху, от одного слоя к другому.

Турбулентный поток тепла больше над материками и меньше над океанами. Максимального значения он достигает в тропических пустынях, до 2510 МДж/м2 (60 ккал/см2) в год, в экваториальной и субтропических зонах снижается до 1256—837 МДж/м2 (30—20 ккал/см2), а в умеренных — до 837—419 МДж/м2 (20— 10 ккал/см2) в год. На большей площади океанов вода отдает атмосфере около 209 МДж/м2 (5 ккал/см2) в год, и только в субполярных широтах воздух от Гольфстрима и Куросиво получает тепла до 837 МДж/м2 и даже 1256 МДж/м2 (20 и 30 ккал) с каждого квадратного сантиметра в год.

В отличие от скрытой теплоты парообразования турбулентный поток атмосферой удерживается слабо. Над пустынями он передается вверх и рассеивается, поэтому пустынные зоны и выступают как области охлаждения атмосферы.

Формула теплового баланса имеет следующий вид:

Q=LE+P+A,

где Q — тепловой баланс, LE — затрата тепла на испарение (Lскрытая  теплота  парообразования,  Е — испарение),  Р— турбулентный теплообмен межлу земной поверхностью и атмосферой, А — передача тепла в глубь почвы нлн водоема.

Ниже приведен годовой тепловой баланс Земли в целом:

Составляющие баланса                                          Баланс

МДж/м2 (в скобках ккал/см3)

1. Общий поток солнечной радншга у верхней границы тропосферы    41 900 (1000)

2. Вследствие шарообразности тропосферы на единицу

ее площади приходится……………………………… 10 400 (250)

3. Отражается, альбедо 33%……………………….    3 470(83)

4. Тропосфера усваивает……………………………    6980 (167)

5. Воздух тропосферы поглощает………………    3 460(59)

6. Земной поверхности яоетшгает и ею поглощается . .   4 520(108)

7. Эффективное излучение . . .  …………………    1 500 (36)

8. Радиационный остаток тепла (баланс)……    3 010(72)

9. Затрата на испарение…………………………….    2 510 (60)

10. Турбулентный теплообмен…………………….      501(12)

11. Длинноволновое (тепловое) излучение Земли . . . .   6 980(167)

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ