Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra

Egidijus Rimkus „Meteorologijos įvadas“Patenkančios į kosmosą atspindėtosios ir išsklaidytosios spinduliuotės bei bendro įatmosferą patenkančio spinduliuotės kiekio santykis vadinamas Žemės albedu. Vidutinė Žemėsalbedo reikšmė dėl santykinai didelio debesų poveikio yra didesnė nei planetoje vyraujančiųvandenynų – apie 30 % .Bendrosios Saulės spinduliuotės srauto dalis (I‘+i)×A yra atspindima. Likusi dalis(I‘+i)(1-A) yra žemės paviršiaus sugeriama ir naudojama viršutiniams dirvos ir vandenssluoksniams šildyti. Ši spinduliuotė vadinama sugertąja spinduliuote. Vidutiniškai žemėspaviršius sugeria pusę viršutinę atmosferos ribą pasiekiančios spinduliuotės (3.9 pav.).Žemės paviršiaus spinduliavimas. Priešpriešinis spinduliavimasJei žemės paviršius bei atmosfera tik sugertų Saulės spinduliuotę be jokio kompensuojančiošilumos srauto, tai oro temperatūra nuolat augtų. Iš tikrųjų globali oro temperatūra metai iš metųkinta mažai, kadangi panašus energijos kiekis yra išspinduliuojamas atgal į tarpplanetinę erdvę.Kaip ir visi kūnai, kurių temperatūra aukštesnė už absoliutinį temperatūros nulį, viršutiniaidirvos ir vandens sluoksniai, sniegas ir augmenija spinduliuoja energiją, vadinamą žemėspaviršiaus spinduliavimu (B 0 ). Anot Vino dėsnio, kuo žemesnė spinduliuojančio kūnotemperatūra, tuo ilgesnės jo skleidžiamos spinduliuotės bangos (3.5 formulė). Absoliuti žemėspaviršiaus temperatūra kinta nuo 190 iki 330 K (vidutinė apie 288 K). Esant tokiai temperatūraivisos spinduliuojamos bangos priklauso infraraudonosioms. Didžiausias energijos kiekisspinduliuojamas 4 iki 30 m bangų diapazone, o energijos maksimumas tenka 12 m (3.10 pav.).3.10 pav. Žemės spinduliuotės intensyvumo pasiskirstymas pagal bangų ilgius ir šios spinduliuotėssugėrimas atmosferoje, kai žemės paviršiaus temperatūra 285 K. Užbrūkšniuotas plotas žymi bangųdiapazoną, kuriame žemės paviršiaus spinduliuotė yra vienų ar kitų atmosferos dujų sugeriama(Garvey, 1982)Kūno spinduliuojamas energijos kiekis gali būti apskaičiuojamas pagal Stefano-Bolcmanodėsnį (3.6 formulė). Kadangi jis yra tiesiogiai proporcingas spinduliuojančio kūno temperatūrai,pakeltai ketvirtuoju laipsniu, Saulės spinduliuojamas energijos kiekis iš ploto vieneto yra net 10 5kartų didesnis nei Žemės. Tačiau Saulės spinduliuotė, keliaudama per kosminę erdvę, labai greitaisilpnėja ir jos kiekis, pasiekiantis Žemės paviršių, yra lygus Žemės spinduliuojamam. Be to, reikiaprisiminti, kad Saulės spinduliuotė vienu metu apšviečia tik pusę mūsų planetos, kai tuo tarpupaviršius energiją spinduliuoja ir dieną, ir naktį.Žinant absoliučią žemės paviršiaus temperatūrą, galima nesunkiai apskaičiuoti jos paviršiausspinduliavimo intensyvumą (3.7 formulė). Nors Žemė nėra absoliučiai juodas kūnas, bet ilgabangėsspinduliuotės spektre ją galima laikyti artimą pilkam kūnui. Tai reiškia, kad visų bangų ilgių žemėsspinduliavimas skiriasi nuo absoliučiai juodo kūno spinduliavimo tam tikru daugikliu (),38