El албедо Това е връзката между отразената и падащата енергия в дължината на вълната на видимата светлина, която кара планетите да светят. Тъй като самите планети не притежават енергия, те отразяват част от светлината, която получават от Слънцето, албедото не е постоянна стойност и варира в зависимост от няколко фактора, главно от наклон на падащото облъчване и характер на отразяващата повърхност. С прости думи, способността на повърхността да отразява е пряко свързана с нейния цвят: светлото тяло отразява повече светлина от тъмното тяло. Това свойство има важно значение в климатологията и в изследването на климатични промени във времето.
Например, албедото на покрита със сняг почва е значително по-голямо от това на ливада. Снегът има средно албедо от 0,7, докато албедото на зелена гора е само 0,2. Това означава, че 70% от падащата върху снега слънчева енергия се отразява обратно в космоса, докато само 20% се отразяват в случай на гори. На планетарно ниво, средно албедо на Земята е приблизително 0,3, което показва, че около 30% от слънчевата енергия, която навлиза в атмосферата, се връща в космоса под формата на пряка радиация. Този процент е от съществено значение за разбирането на енергиен баланс от земята.
Албедото на континентите е приблизително 34%, докато този на океаните достига a 26%, а този на облаците средна и малка надморска височина е разположен между 50% и 70%. Тези вариации в албедото са основни за енергиен баланс на Земята и следователно за регулирането на нейния климат. Албедото не само определя как се отразява светлината, но също така има значително влияние върху глобалната температура и климата.
По отношение на енергиен баланс, в планетарен мащаб се установява, че балансът е равен на нула; В различните райони на земната повърхност обаче този баланс далеч не е постоянен. Има области, които получават повече енергия, отколкото излъчват, докато други излъчват повече, отколкото получават. Като цяло, енергийните баланси са склонни да бъдат в излишък в региони, разположени между паралели 35º и 40º. На тези географски ширини входовете и изходите на енергия са равни, а отвъд тези паралели балансът става недостатъчен. Това явление е свързано с изменение на климата глобален.
Вариациите в количеството получена и излъчена енергия са от решаващо значение, тъй като влияят пряко върху отопление o охлаждане на въздуха и са определящи фактори в разпространението на различни климати и в атмосферната циркулация. Разбирането на албедото и енергийния баланс на Земята е от съществено значение за анализирането на това как тези елементи си взаимодействат и влияят на глобалния климат.
El глобален радиационен баланс се отнася до разликата между слънчевата енергия, достигаща атмосферата, и енергията, изгубена в космоса. При стационарни условия загубите на енергия са равни на входовете. Въпреки това, на местно ниво се наблюдава, че на високи географски ширини излъчената енергия има тенденция да бъде по-голяма от получената енергия и обратното на по-ниски географски ширини. Този дисбаланс се компенсира от механизми за пренос на топлина, които включват атмосферна циркулация (ветрове) и океанска циркулация в контекста на глобалното затопляне.
Земята, в горната граница на своята атмосфера, получава относително постоянно количество слънчева радиация, оценено на 2 калории/cm² на минута, известен като слънчева константа. Това количество енергия е от съществено значение за поддържане на температурата на нашата планета. Радиацията, напускаща Земята, се разделя на различни категории:
- Късовълнова радиация: Тази форма на радиация съответства на енергията, отразена от повърхността на Земята, която включва океани, почва, облаци и частици в атмосферата. Албедото представлява около 30% от общата радиация, въпреки че тази стойност може да варира в зависимост от времето и атмосферните условия.
- Дълговълнова радиация: Този тип радиация се отнася до топлинната енергия, излъчвана от Земята, главно под формата на инфрачервена светлина. Атмосферата задържа част от тази радиация, което допринася за парниковия ефект и влияе върху глобалната температура.
Законът на Стефан-Болцман Той установява, че количеството енергия, излъчвано от черно тяло, каквато Земята се предполага в този контекст, е свързано с четвъртата степен на нейната температура в Келвин. Когато се оценява енергийният баланс на Земята, е важно да се вземе предвид как абсорбираната енергия се съпоставя с енергията, излъчена обратно в космоса. Ако Земята получава повече енергия, отколкото излъчва, нейната температура ще се повиши, докато ако излъчва повече, отколкото получава, нейната температура ще намалее. Това е жизненоважно за разбирането как хората са променили енергиен баланс.
Атмосферата играе решаваща роля в този енергиен баланс, тъй като парникови газове, като въглероден диоксид и метан, улавят част от излъчената инфрачервена радиация, която допълнително затопля планетата. Това явление е от съществено значение за разбирането на изменение на климата и как човешката дейност е променила този естествен баланс, тема, която е обсъдена задълбочено в няколко проучвания.
El радиационно форсиране се отнася до промяната в енергийния баланс на Земята поради външни фактори. Измерва се във ватове на квадратен метър (W/m²) и може да бъде положителен (причиняващ нагряване) или отрицателен (причиняващ охлаждане). Факторите, които могат да повлияят на радиационното въздействие, включват:
- Концентрации на парникови газове: Увеличаването на газовете като CO₂, CH₄ и N₂O улавя топлината в атмосферата, което увеличава положителното радиационно въздействие.
- Аерозолни спрейове: В зависимост от техния състав, аерозолите могат да имат положително или отрицателно радиационно въздействие. Например сулфатните аерозоли са склонни да отразяват слънчевата радиация обратно в космоса, докато саждите могат да затоплят атмосферата.
- Промени в земеползването: Дейности като обезлесяването променят албедото на земната повърхност, което от своя страна влияе върху радиационното въздействие. Намаляването на горските площи обикновено увеличава албедото и следователно може да намали затоплянето.
- Слънчеви вариации: Промените в слънчевата активност също засягат радиационното въздействие, въпреки че тези ефекти обикновено са незначителни в сравнение с въздействията на концентрациите на парникови газове в контекста на Глобалното затопляне.
El радиационно форсиране Това е централна концепция в климатологията, тъй като ни позволява да определим количествено въздействието на различни фактори върху енергийния баланс на Земята. Според доклада на IPCC, антропогенното радиационно въздействие през 2011 г. в сравнение с 1750 г. е 2,29 W/m², което показва по-бързо увеличение от 1970 г. насам поради повишените концентрации на парникови газове. Това е от решаващо значение за разбирането на еволюцията на .
Това форсиране е от съществено значение за моделиране на изменението на климата и прогнозиране как промените в енергийния баланс могат да повлияят на глобалните температури в бъдеще. Текущите климатични модели разглеждат радиационното въздействие като една от основните променливи, които трябва да се вземат предвид при разбирането и смекчаването на въздействието на изменението на климата.
Трябва да проверите стойността на извънземното слънчево лъчение. Isc = 1367 W / m ^ 2