Радиационный баланс
Москва 2007
© Моторнов Кирилл Николаевич
Содержание
•Введение
•Понятие радиационного баланса
•Закономерности распределения радиационног
обаланса по поверхности Земли
•Сезонные изменения
•Глоссарий
•Литература и источники
•Сведения об авторах
©Моторнов Кирилл Николаевич
Введение.
Радиационный баланс - разность между поглощённой радиацией и эффективным излучением: В = (S. sin h + D) (1 - A) - E, где В — радиационный баланс земной поверхности; S — энергетическая освещённость прямой радиации; D — энергетическая освещённость рассеянной радиации; h — высота Солнца; А — альбедо; E — эффективное излучение.
© Моторнов Кирилл Николаевич
Длинноволновая уходящая земная |
|
Приходящая |
|||||
коротковолновая |
|||||||
атмосферная радиация |
|
радиация 100% |
|||||
|
|
70% |
|
|
|
|
|
|
|
|
So=100% |
||||
|
|
|
|
|
|||
Уходящая радиация-70% |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||
18 |
24 |
5 |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
23%
Еэф=18% |
S=24% |
P=5%
LE=24%
Q=50%
26%
Коротковолновая
радиация: отраженная и рассеянная в космос 30%
А=30%
21 6 3
D=32%
Rк
Q-Rк=47%
Рис.1 Схема радиационного и теплового балансов земной поверхности
(Любушкина, 2004)
Понятие радиационного баланса
Радиационный баланс - разность между поглощённой радиацией и эффективным излучением
© Моторнов Кирилл Николаевич
Главные закономерности
Годовая сумма всегда положительная
Сезонные изменения
Возрастание при переходе с суши на океан
© Моторнов Кирилл Николаевич
160 180 160 140
60 |
1000 |
|
1500 |
|
|
|
|
|
|
|
150 |
40 |
2500 |
|
|
|
0 |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
3000 |
|
2 |
0 |
|
||
|
|
|
|
0 |
|
2500 |
|
|
|
|
0 |
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Северный |
|
|
|
|||
|
тропик |
5000 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0Экватор
|
|
|
|
3500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
3 |
0 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Южный |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
тропик4000 |
0 |
|
|
|
|
|
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
40 |
|
|
2500 |
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
120 |
100 к западу от Гринвича 0 к востоку от Гринвича |
120 140 160 180 |
160 |
140 |
120 |
100 |
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
яр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
по |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ев |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1500 |
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1500 |
|
|
|
1500 |
|
|
|
|||
2500 |
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
2000 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
4000 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
|
5 |
|
|
003 0
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
|
5 |
|
2500 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
2500 |
5 |
|
|
|
|
|
|
5000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3000 |
4 |
0 |
0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
0 |
60
1500
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
5 |
|
|
|
2 |
|
|
40 |
|
|
|
3000
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
|
4 |
|
|
20
5
0
0
0
0
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
|
5 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
|
4 |
|
|
5500
3000 5000
4000
3000
2500
2000
5000
|
|
0 |
|
0 |
|
5 |
|
|
5 |
|
|
3 |
20 |
|
|
0 |
|
0 |
|
0 |
|
2500 |
4000 |
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60
60
Рис. 2 Радиационный баланс земной поверхности за год ( Любушкина, 2004)
Сезонные изменения радиационного баланса
Осенью уменьшается приток солнечной радиации, поэтому и температура воздуха по сравнению с летом понижается в среднем на 6 — 8°С. Величина радиационного (солнечного) баланса, равного разности между приходом и расходом солнечной радиации, осенью уменьшается и во второй половине октября становится отрицательной. Количество осадков в осенние месяцы, по сравнению с летними, убывает: месячная норма осадков по Новосибирской области для сентября и октября составляет 25 — 50 миллиметров.
© Моторнов Кирилл Николаевич
160 |
180 |
160 |
140 |
120 100 к западу от Гринвича 0 к Востоку от Гринвича 120 140 160 |
120 |
100 |
|
|
|
60
8180
160 |
140 |
0,8
|
|
|
|
|
|
уг |
|
|
|
|
|
ый |
кр |
|
|
|
|
рн |
|
|
|
|
|
ля |
|
|
|
|
|
ый |
по |
|
|
|
|
рн |
|
|
|
|
|
ве |
|
|
|
|
|
|
Се |
|
|
|
|
|
|
0,4
60
0,8
40 |
0 |
0,4 |
|
||
|
|
0 |
|
1 |
0,5 |
|
Северный |
12 |
20 |
тропик |
|
|
2 |
|
33
|
4 |
3 |
|
|
Экватор |
||
0 |
5 |
||
|
|||
|
|
, |
|
|
|
2 |
0,8
0 |
|
0 |
|
|
0,5 |
||
1 |
2 |
||
8 |
|||
|
|||
|
|
||
|
|
, |
|
|
|
0 |
|
|
|
1 |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
2,5 |
|
|
|
3,4 |
0 , 4
1
1 , 7
2,5
0
1
3
4
4
0
1
2,5
|
|
0,8 |
0,4 |
|
|
0 |
|
1 |
,5 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
, |
|
3 |
2 |
|
|
5 |
|
|
1,7 |
|
4 |
3 |
2,5 |
|
|
|
5
20 Южный тропик
40 4
3
60
2,5
|
|
4 |
|
|
, |
3 |
|
3 |
|
5 |
|
|
4 |
|
|
|
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ю |
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
3 , 4
5
3 |
5 |
|
9 |
|
, |
|
5 |
9 ,
5
5
4
3
Рис. 3 Радиационный баланс земной поверхности за декабрь ( Любушкина, 2004)
,9 5
3,4
4
3,4
5,9
40
20
0
20
40
60
160 |
180 |
160 |
140 |
120 |
100 |
к западу от Гринвича 0 к востоку от Гринвича |
|
3 |
2,5 |
2 |
|
|
||
60 |
|
3 |
4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
120 |
140 |
160 |
|
180 |
|
|
|
160 |
|
8 |
140 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йкр |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
ны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йпо |
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
60
2,5
40 |
3 |
|
5
Северный тропик 20
4
2,5
4
0Экватор
3
20
|
опик |
2 |
|
|
|
й тр |
|
|
Южны |
|
|
|
|
1 |
40 |
|
0 |
60
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
2,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
йп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 4
3
1
|
3 |
|
4 |
|
3,4 |
|
3 |
3 |
3,4 |
|
|
|
4 |
2 |
|
|
, |
|
|
5 |
|
|
|
3 |
|
|
1,7 |
1,7 |
|
|
|
0,8 |
|
0,8 |
2,5
40
3
4
5
20
0
3
20
40
0
60
Рис. 4 Радиационный баланс земной поверхности за июнь (Любушкина, 2004)