Meteorologijos pagrindai - Hidrologijos ir klimatologijos katedra

Egidijus Rimkus „Meteorologijos įvadas“(3.10 pav.). Atmosferos dujų nesugeriama ilgabangė žemės spinduliuotė patenka į tarpplanetinęerdvę. Kai dangus giedras, praleidžiamos spinduliuotės dalis sudaro 17–35%.Atmosferos dujos, kaip ir bet kuris kitas įšilęs kūnas, spinduliuoja energiją. Jųspinduliuojamų bangų diapazonas panašus į žemės paviršiaus. Didžioji (apie 70 %) atmosferosspinduliuotės dalis pasiekia žemės paviršių, likusi patenka į tarpplanetinę erdvę. Atmosferosspinduliuotė, patenkanti ant paklotinio paviršiaus, vadinama priešpriešiniu spinduliavimu (B a ),nes yra nukreipta prieš žemės paviršiaus spinduliavimą. Žemė ilgabangį priešpriešinį spinduliavimąsugeria praktiškai visą (90–99%) (3.3 lentelė). Priešpriešinis spinduliavimas auga didėjantdebesuotumui, nes debesys Žemės spinduliuotę stipriai sugeria ir patys spinduliuoja.Efektyvusis spinduliavimasSkirtumas tarp žemės paviršiaus spinduliavimo ir atmosferos priešpriešinio spinduliavimovadinamas efektyviuoju spinduliavimu (B e ):, (3.13)kur B 0 – žemės paviršiaus spinduliavimas, B a – atmosferos priešpriešinis spinduliavimas, δ –ilgabangės spinduliuotės sugėrimo geba (3.3 lentelė). Priešpriešinis spinduliavimas beveik visadamažesnis nei žemės paviršiaus spinduliavimas, todėl efektyviojo spinduliavimo reikšmėsdažniausiai yra teigiamos. Tik labai retais atvejais atmosferoje susidarius stipriai priežeminei orotemperatūros inversijai (t. y. oro temperatūros augimui didėjant aukščiui) bei esant dideliamdrėgmės kiekiui ore, B a gali būti didesnis už B 0 .Efektyviojo spinduliavimo stiprumas labai priklauso nuo debesuotumo, kiek mažiau – nuovandens garų kiekio. Pastarieji veiksniai lemia priešpriešinio srauto intensyvumą. Kuo giedresnisdangus bei sausesnis oras, tuo didesnės ir B e reikšmės.Nustatyta, jog mažas bendras debesuotumas nedaro didelės įtakos B e dydžiui, tačiaudebesuotumui augant šio rodiklio reikšmės staigiai mažėja.Dar viena svarbi charakteristika – debesų vertikalus išsivystymas. Kelių šimtų metrų storiovandeningas debesis apatinėje troposferoje sugeria beveik visą žemės spinduliuojamų ilgabangiųspindulių srautą ir taip mažina B e , o reti plunksniniai debesys daro nedaug įtakos efektyviojospinduliavimo dydžiui.Efektyvusis spinduliavimas turi aiškią paros ir metų kaitą. Labiausiai kinta žemės paviršiausspinduliavimo intensyvumas (B 0 ), kadangi jo temperatūros svyravimai yra patys didžiausi. Todėldidžiausios B e reikšmės fiksuojamos vasaros dienomis, kada paviršiaus temperatūra didžiausia.Priešpriešinio spinduliavimo kaita nėra tokia stipri ir daugiausia nulemta debesuotumo pokyčių.Efektyviojo spinduliavimo dydis vidutinėse platumose dažniausiai kinta nuo 0,05 iki 0,15kW/m². Koks yra efektyvusis spinduliavimas, tampa ypač svarbu nakties metu, nes, nutrūkus Saulėsspinduliuotės prietakai, jis lemia paklotinio paviršiaus atvėsimo greitį.Spinduliuotės balansasSkirtumas tarp sugertosios spinduliuotės ir efektyvaus spinduliavimo vadinamas žemėspaviršiaus spinduliuotės balansu (R):( ) ( ) . (3.14)Žemės paviršiaus spinduliuotės balansas yra vienas iš pagrindinių klimatą formuojančiųfaktorių, o nuo jo dydžio ir kaitos priklauso dirvos, vandens telkinio ir apatinių atmosferossluoksnių terminis režimas. Kai spinduliuotės balansas teigiamas, paklotinis paviršius šyla, o kaineigiamas – vėsta.Spinduliuotės balanso dydis priklauso nuo platumos, metų ir paros laiko, orų sąlygų, žemėspaviršiaus pobūdžio. Pastarieji veiksniai tiesiogiai lemia spinduliuotės balansą bei jo sudedamąsiasdalis sąlygojančius faktorius, iš kurių svarbiausi yra Saulės aukštis, albedas ir debesuotumas.40