Trái đất và bầu khí quyển, giống như bất kỳ vật thể nào khác, đều phát ra năng lượng. Do nhiệt độ của Trái đất và khí quyển thấp so với nhiệt độ của Mặt trời nên năng lượng phát ra từ chúng rơi vào vùng hồng ngoại vô hình của quang phổ. Cần lưu ý rằng cả bề mặt trái đất và thậm chí cả bầu khí quyển đều không thể được coi là vật thể hoàn toàn đen. Tuy nhiên, một nghiên cứu về quang phổ của bức xạ sóng dài từ các bề mặt khác nhau đã chỉ ra rằng, với độ chính xác khá vừa đủ, bề mặt Trái đất có thể được coi là một vật thể màu xám. Điều này có nghĩa là bức xạ bề mặt trái đấtở tất cả các bước sóng, nó khác với cùng một hệ số so với bức xạ của vật đen tuyệt đối, vật có cùng nhiệt độ với nhiệt độ bề mặt trái đất. Như vậy, công thức tính thông lượng bức xạ của bề mặt trái đất có thể viết dựa trên định luật Kirchhoff dưới dạng sau:
trong đó T 0 là nhiệt độ bề mặt trái đất và là hệ số phát xạ hoặc hấp thụ tương đối. Giá trị cho các bề mặt khác nhau, theo số đo, nằm trong khoảng từ 0,85 đến 0,99. Dòng bức xạ từ bề mặt trái đất nhỏ hơn đáng kể so với dòng bức xạ từ Mặt trời (B c<< B 0), но B 0 оказывается вполне сравнимым с величиной потока солнечной радиации F?, поступающего на поверхность Земли. Приведём значения потока излучения абсолютно черного тела при разных температурах: t 0 -40 -20 0 20 40 B кал/см 2 *мин0,24 0,34 0,46 0,61 0,79 Из этих данных следует, что B 0 имеет тот же порядок величины, что и F?. Поток излучения земной поверхности зависит от ее температуры, с увеличением которой он возрастает. Этот поток наблюдается днем и ночью и непосредственно не зависит от того, каков поток солнечной радиации. В каждой фиксированный момент времени земная поверхность, поглощающая коротковолновую радиацию, одновременно теряет энергию путем длинноволнового излучения. Значительная часть излучения земной поверхности поглощается атмосферой. Атмосфера в свою очередь излучает длинноволновую радиацию, часть которой, направленная к земной поверхности, называется встречным излучением или противоизлучением атмосферы. Поток встречного излучения атмосферы B A представляет собой количество длинноволновой радиации, поступающей от атмосферы к 1 см 2 земной поверхности в единицу времени. Поскольку земная поверхность не является абсолютно черным телом, то ею поглощается часть поступившего потока, равная. Разность между собственным излучением земной поверхности B 0 и поглощенной ею частью встречного излучения атмосферы называют эффективным излучением земной поверхности. Обозначая эффективное излучение через B * , имеем:
Nhiệt độ của khí quyển thường thấp hơn nhiệt độ bề mặt trái đất, vì vậy trong hầu hết các trường hợp và do đó, tức là. Do bức xạ sóng dài, bề mặt trái đất hầu như luôn bị mất năng lượng. Chỉ trong những trường hợp hiếm hoi có sự đảo ngược nhiệt độ rất mạnh và giá trị độ ẩm không khí cao thì bức xạ hiệu quả mới có thể âm. Bức xạ hiệu quả có ảnh hưởng lớn đến chế độ nhiệt độ của bề mặt trái đất, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành sương mù và sương mù bức xạ, trong quá trình tuyết tan, v.v. Bức xạ hiệu quả phụ thuộc nhiều vào hàm lượng hơi nước trong khí quyển và sự hiện diện của những đám mây. Mối quan hệ chặt chẽ giữa B* và áp suất hơi nước e gần bề mặt trái đất được đặc trưng bởi số liệu đo trực tiếp sau: e mm Hg. Nghệ thuật. 4,5 8,0 11,3 B * cal/cm 2 * phút 0,19 0,17 0,15 Có thể thấy, khi e tăng thì bức xạ hiệu dụng B * giảm. Điều này được giải thích là do khi e tăng thì bức xạ khí quyển tới B A cũng tăng.
BỨC XẠ HIỆU QUẢ- Hiệu số giữa bức xạ bề mặt trái đất và bức xạ ngược của khí quyển. Đo bằng pyrgeometer. Bức xạ hiệu quả là một trong những yếu tố của sự cân bằng nhiệt của bề mặt trái đất. Từ điển bách khoa sinh thái. Chisinau: Tòa soạn chính... ... Từ điển sinh thái
bức xạ hiệu quả- Hiệu số giữa bức xạ của chính bề mặt trái đất và bức xạ ngược của khí quyển bị nó hấp thụ... Từ điển địa lý
bức xạ hiệu quả- efektyvioji spinduliuotė statusas T sritis Energetika apibrėžtis Kūno savosios ir atsispindėjusios spinduliuotės suma. atitikmenys: tiếng Anh. bức xạ hiệu quả vok. Strahlung hiệu quả, f rus. bức xạ hiệu quả, n pranc. bức xạ hiệu quả, f... Aiškinamasis šiluminės và branduolinės technikos cuối cùng
bức xạ hiệu quả- tổng bức xạ của chính cơ thể và bức xạ phản xạ. Xem thêm: Bức xạ bức xạ nhiệt bức xạ nội tại bức xạ chọn lọc...
Sự bức xạ- 1. Sự lan truyền trong không gian của một loại sóng hoặc dòng chảy của bất kỳ hạt nào. Lý thuyết cổ điển về bức xạ (Maxnell) đã giải thích nhiều đặc điểm đặc trưng của bức xạ điện từ, nhưng không thể đưa ra... ... Từ điển bách khoa về luyện kim
Bức xạ nhiệt từ bề mặt trái đất. Do bề mặt trái đất có nhiệt độ tương đối thấp nên nó phát ra sóng điện từ có chiều dài từ 3 đến 80 micron, thuộc vùng hồng ngoại của quang phổ mà mắt không cảm nhận được. Phía sau… … Bách khoa toàn thư vĩ đại của Liên Xô
bức xạ nhiệt- bức xạ trong phạm vi X = 0,4 800 micron, bao gồm cả bức xạ nhìn thấy và hồng ngoại. ; Xem thêm: Bức xạ nội tại bức xạ hiệu quả… Từ điển bách khoa về luyện kim
bức xạ riêng- bức xạ (1.) của vật thể, được xác định bởi các đặc tính vật lý và nhiệt độ của nó, không tính đến bức xạ phản xạ; Xem thêm: Bức xạ bức xạ hiệu quả bức xạ nhiệt… Từ điển bách khoa về luyện kim
bức xạ chọn lọc- bức xạ chỉ trong những khoảng bước sóng nhất định. Xem thêm: Bức xạ hiệu quả Bức xạ nhiệt Bức xạ nội tại ... Từ điển bách khoa về luyện kim
bức xạ tia X- bức xạ điện từ có bước sóng nằm giữa bức xạ tử ngoại và bức xạ γ; Xem thêm: Bức xạ hiệu dụng Bức xạ nhiệt Bức xạ nội tại… Từ điển bách khoa về luyện kim
Bề mặt trái đất hấp thụ tổng bức xạ sóng ngắn, đồng thời mất nhiệt qua bức xạ sóng dài. Nhiệt lượng này thoát một phần ra không gian bên ngoài và phần lớn được khí quyển hấp thụ, tạo ra cái gọi là “hiệu ứng nhà kính”. Hơi nước, ozon và carbon dioxide, cũng như bụi, chiếm phần lớn trong quá trình hấp thụ này. Do sự hấp thụ bức xạ của Trái đất, bầu khí quyển nóng lên và do đó có được khả năng phát ra bức xạ sóng dài. Một số bức xạ này đến được bề mặt trái đất. Do đó, hai luồng bức xạ sóng dài được tạo ra trong khí quyển, hướng ngược nhau. Một trong số chúng, hướng lên trên, bao gồm bức xạ mặt đất E s và dòng đi xuống còn lại tượng trưng cho bức xạ khí quyển E a. Sự khác biệt E s–E a gọi là bức xạ hiệu dụng của Trái Đất E ef. Nó cho thấy sự mất nhiệt thực tế từ bề mặt trái đất. Vì nhiệt độ của khí quyển thường thấp hơn nhiệt độ bề mặt trái đất nên trong hầu hết các trường hợp, bức xạ hiệu dụng đều lớn hơn 0. Điều này có nghĩa là do bức xạ sóng dài, bề mặt trái đất mất năng lượng. Chỉ khi nhiệt độ thay đổi rất mạnh vào mùa đông và vào mùa xuân khi tuyết tan và trời nhiều mây, bức xạ mới nhỏ hơn 0. Những điều kiện như vậy được quan sát thấy, ví dụ, ở khu vực xoáy nghịch Siberia.
Lượng bức xạ hiệu quả được xác định chủ yếu bởi nhiệt độ của bề mặt bên dưới, sự phân tầng nhiệt độ của khí quyển, độ ẩm không khí và độ đục. Giá trị hàng năm E Hiệu ứng trên mặt đất thay đổi ít hơn đáng kể so với tổng bức xạ (từ 840 đến 3750 MJ/m2). Điều này là do sự phụ thuộc của bức xạ hiệu quả vào nhiệt độ và độ ẩm tuyệt đối. Nhiệt độ tăng sẽ thúc đẩy sự gia tăng bức xạ hiệu quả, nhưng đồng thời nó cũng kéo theo sự gia tăng độ ẩm, làm giảm bức xạ này. Số tiền hàng năm lớn nhất E hiệu quả chỉ giới hạn ở các khu vực sa mạc nhiệt đới, nơi nó đạt tới 3300–3750 MJ/m2. Việc tiêu thụ lượng bức xạ sóng dài lớn như vậy ở đây là do nhiệt độ cao của bề mặt bên dưới, không khí khô và bầu trời không mây. Ở cùng vĩ độ, nhưng trên các đại dương và vùng gió mậu dịch, do nhiệt độ giảm, độ ẩm tăng và mây tăng E hiệu quả chỉ bằng một nửa và khoảng 1700 MJ/m2 mỗi năm. Vì những lý do tương tự ở xích đạo E ef thậm chí còn ít hơn. Sự tổn thất nhỏ nhất của bức xạ sóng dài được quan sát thấy ở các vùng cực. Số tiền hàng năm E hiệu quả ở Bắc Cực và Nam Cực là khoảng 840 MJ/m 2 . Ở vĩ độ ôn đới, giá trị hàng năm E Hiệu quả thay đổi trong khoảng 840–1250 MJ/m 2 trên đại dương, 1250–2100 MJ/m 2 trên đất liền (Alisov B.P., Poltaraus B.V., 1974).
