მზე კორპუსკულური და ელექტრომაგნიტური გამოსხივების წყაროა. კორპუსკულური გამოსხივება არ აღწევს ატმოსფეროში 90 კმ-ზე ქვემოთ, ხოლო ელექტრომაგნიტური გამოსხივება აღწევს დედამიწის ზედაპირს. მეტეოროლოგიაში მას მზის გამოსხივებას ან უბრალოდ გამოსხივებას უწოდებენ. ის მზის მთლიანი ენერგიის ერთი ორმილიარდედია და მზიდან დედამიწამდე მიდის 8,3 წუთში. მზის გამოსხივება არის ენერგიის წყარო თითქმის ყველა პროცესისთვის, რომელიც ხდება ატმოსფეროში და დედამიწის ზედაპირზე. ის ძირითადად მოკლეტალღოვანია და შედგება ~9% უხილავი ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან, ~47% ხილული სინათლის გამოსხივებისგან და ~44% უხილავი ინფრაწითელი გამოსხივებისგან. ვინაიდან მზის გამოსხივების თითქმის ნახევარი ხილული სინათლეა. მზე ემსახურება არა მხოლოდ სითბოს, არამედ სინათლის წყაროს - ასევე აუცილებელი პირობა დედამიწაზე სიცოცხლისთვის.

დედამიწაზე პირდაპირ მზის დისკიდან მოსულ გამოსხივებას მზის პირდაპირი გამოსხივება ეწოდება. იმის გამო, რომ მზიდან დედამიწამდე მანძილი დიდია, ხოლო დედამიწა მცირეა, გამოსხივება მის ნებისმიერ ზედაპირზე ეცემა პარალელური სხივების სხივის სახით.

მზის გამოსხივებას აქვს გარკვეული ნაკადის სიმკვრივე ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულზე. გამოსხივების ინტენსივობის საზომი ერთეული არის ენერგიის რაოდენობა (ჯოულებში ან კალორიებში), რომელსაც ზედაპირის 1 სმ 2 იღებს წუთში, როდესაც მზის სხივები პერპენდიკულარულად ეცემა. ატმოსფეროს ზედა საზღვარზე, დედამიწიდან მზემდე საშუალო მანძილით, ეს არის 8,3 ჯ/სმ” წუთში, ანუ 1,98 კალ/სმ 2 წუთში. ეს მნიშვნელობა მიღებულია საერთაშორისო სტანდარტად და ე.წ. მზის მუდმივი (S 0). მისი პერიოდული რყევები წელიწადის განმავლობაში უმნიშვნელოა (± 3,3%) და გამოწვეულია დედამიწიდან მზემდე მანძილის ცვლილებით. არაპერიოდული რყევები გამოწვეულია მზის სხვადასხვა ემისიურობით. ატმოსფეროს ზედა ზღვარზე კლიმატს ეწოდება რადიაცია ან მზის, რომელიც თეორიულად გამოითვლება ჰორიზონტალურ ზედაპირზე მზის სხივების დახრილობის კუთხიდან გამომდინარე.

ზოგადად, მზის კლიმატი აისახება დედამიწის ზედაპირზე. ამავდროულად, დედამიწაზე ფაქტობრივი გამოსხივება და ტემპერატურა მნიშვნელოვნად განსხვავდება მზის კლიმატისგან სხვადასხვა ხმელეთის ფაქტორების გამო. მთავარია ატმოსფეროში გამოსხივების შესუსტება არეკვლის, შთანთქმის და გაფანტვის, აგრეთვე დედამიწის ზედაპირიდან გამოსხივების არეკვლის შედეგად.

ატმოსფეროს ზედა ნაწილში, ყველა გამოსხივება მოდის პირდაპირი გამოსხივების სახით. ს.პ. ხრომოვისა და მ.ა. პეტროსიანცის მიხედვით, მისი 21% ღრუბლებიდან და ჰაერიდან უკან კოსმოსში აისახება. დანარჩენი რადიაცია შემოდის ატმოსფეროში, სადაც პირდაპირი გამოსხივება ნაწილობრივ შეიწოვება და იფანტება. დარჩენილი პირდაპირი გამოსხივება (24%) აღწევს დედამიწის ზედაპირს, მაგრამ სუსტდება. ატმოსფეროში მისი შესუსტების ნიმუშები გამოიხატება ბუგერის კანონით:

S \u003d S 0 * p m (J, ან კალ / სმ 2, წუთში),

სადაც S არის მზის პირდაპირი გამოსხივების რაოდენობა, რომელმაც მიაღწია დედამიწის ზედაპირს, ფართობის ერთეულზე (სმ 2), რომელიც მდებარეობს მზის სხივების პერპენდიკულარულად, S 0 არის მზის მუდმივი, p არის გამჭვირვალობის კოეფიციენტი ერთიანობის ფრაქციებში, რომელიც აჩვენებს რა ნაწილს რადიაციის მიღწეული დედამიწის ზედაპირზე, m არის სხივის ბილიკის სიგრძე ატმოსფეროში.

სინამდვილეში, მზის სხივები ეცემა დედამიწის ზედაპირზე და ატმოსფეროს ნებისმიერ სხვა დონეზე 90°-ზე ნაკლები კუთხით. მზის პირდაპირი გამოსხივების დინებას ჰორიზონტალურ ზედაპირზე ეწოდება ინსოლაცია (S 1). იგი გამოითვლება ფორმულით S 1 \u003d S * sin h ☼ (J, ან cal / სმ 2, წუთში), სადაც h ☼ არის მზის სიმაღლე. ბუნებრივია, ჰორიზონტალური ზედაპირის ერთეულზე ნაკლები ენერგიაა, ვიდრე მზის სხივების პერპენდიკულარულად მდებარე ერთეულ ფართობზე (სურ. 22).

ატმოსფერო შთანთქავს დაახლოებით 23%-ს და ფანტავს ატმოსფეროში შემავალი მზის პირდაპირი გამოსხივების დაახლოებით 32%-ს, ხოლო გაფანტული გამოსხივების 26% შემდეგ მოდის დედამიწის ზედაპირზე, ხოლო 6% მიდის კოსმოსში.

მზის გამოსხივება განიცდის არა მხოლოდ რაოდენობრივ, არამედ თვისობრივ ცვლილებებს ატმოსფეროში, რადგან ჰაერის აირები და აეროზოლები შთანთქავენ და ფანტავენ მზის სხივებს შერჩევითად. რადიაციის მთავარი შთამნთქმელია წყლის ორთქლი, ღრუბლები და აეროზოლები, ასევე ოზონი, რომელიც ძლიერად შთანთქავს ულტრაიისფერ გამოსხივებას. გამოსხივების გაფანტვაში მონაწილეობენ სხვადასხვა გაზების და აეროზოლების მოლეკულები. გაფანტვა არის სინათლის სხივების ყველა მიმართულებით გადახრა თავდაპირველი მიმართულებიდან, ასე რომ, გაფანტული გამოსხივება დედამიწის ზედაპირზე მოდის არა მზის დისკიდან, არამედ მთელი ფოთლიდან. გაფანტვა დამოკიდებულია ტალღის სიგრძეზე: რეილის კანონის მიხედვით, რაც უფრო მოკლეა ტალღის სიგრძე, მით უფრო ინტენსიურია გაფანტვა. აქედან გამომდინარე, ულტრაიისფერი სხივები ყველაზე მეტად მიმოფანტულია, ხოლო ხილულიდან - იისფერი და ლურჯი. აქედან გამომდინარეობს ჰაერის ლურჯი ფერი და, შესაბამისად, ცა წმინდა ამინდში. მეორეს მხრივ, პირდაპირი გამოსხივება ძირითადად ყვითელია, ამიტომ მზის დისკი მოყვითალო ჩანს. მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლისას, როდესაც ატმოსფეროში სხივის გზა უფრო გრძელია და გაფანტვა უფრო დიდია, ზედაპირზე მხოლოდ წითელი სხივები აღწევს, რაც მზეს წითლად აჩენს. გაფანტული გამოსხივება იწვევს სინათლეს დღისით მოღრუბლულ ამინდში და ჩრდილში ნათელ ამინდში, მასთან დაკავშირებულია ბინდისა და თეთრი ღამის ფენომენი. მთვარეზე, სადაც არ არის ატმოსფერო და, შესაბამისად, გაფანტული გამოსხივება, ჩრდილში მოხვედრილი ობიექტები სრულიად უხილავი ხდება.

სიმაღლესთან ერთად, ჰაერის სიმკვრივის კლებასთან ერთად და, შესაბამისად, გაფანტული ნაწილაკების რაოდენობის კლებასთან ერთად, ცის ფერი უფრო მუქი ხდება, ჯერ ღრმა ცისფერში გადაიქცევა, შემდეგ ლურჯ-იისფერში, რაც ნათლად ჩანს მთებში და აისახება ნ.როერიხის ჰიმალაის პეიზაჟები. სტრატოსფეროში ჰაერის ფერი შავი და მეწამულია. ასტრონავტები მოწმობენ, რომ 300 კმ სიმაღლეზე ცის ფერი შავია.

ატმოსფეროში დიდი აეროზოლების, წვეთების და კრისტალების თანდასწრებით, აღარ არის გაფანტვა, არამედ დიფუზური ასახვა და რადგან დიფუზურად ასახული გამოსხივება თეთრი სინათლეა, ცის ფერი ხდება მოთეთრო.

მზის პირდაპირ და დიფუზურ გამოსხივებას აქვს გარკვეული ყოველდღიური და წლიური მიმდინარეობა, რაც პირველ რიგში დამოკიდებულია მზის სიმაღლეზე ჰორიზონტზე, ჰაერის გამჭვირვალობაზე და ღრუბლიანობაზე.

ბრინჯი. 22. მზის გამოსხივების შემოდინება AB ზედაპირზე, სხივების პერპენდიკულარულზე და ჰორიზონტალურ ზედაპირზე AC (ს. პ. ხრომოვის მიხედვით)

პირდაპირი გამოსხივების ნაკადი დღის განმავლობაში მზის ამოსვლიდან შუადღემდე იზრდება და შემდეგ მცირდება მზის ჩასვლამდე მზის სიმაღლისა და ატმოსფეროში სხივის გზის ცვლილების გამო. თუმცა, იმის გამო, რომ ატმოსფეროს გამჭვირვალობა შუადღისას მცირდება ჰაერში და მტვერში წყლის ორთქლის გაზრდის გამო და იზრდება კონვექციური მოღრუბლულობა, გამოსხივების მაქსიმალური მნიშვნელობები გადადის შუადღემდე. ეს ნიმუში თანდაყოლილია ეკვატორულ-ტროპიკულ განედებში მთელი წლის განმავლობაში, ხოლო ზომიერი განედებისთვის ზაფხულში. ზამთარში, ზომიერ განედებში, მაქსიმალური გამოსხივება ხდება შუადღისას.

პირდაპირი გამოსხივების საშუალო თვიური მნიშვნელობების წლიური ცვალებადობა დამოკიდებულია განედზე. ეკვატორზე პირდაპირი გამოსხივების წლიურ კურსს აქვს ორმაგი ტალღის ფორმა: მაქსიმუმი გაზაფხულისა და შემოდგომის ბუნიობის პერიოდებში, მინიმუმები ზაფხულისა და ზამთრის მზედგომის პერიოდებში. ზომიერ განედებში პირდაპირი გამოსხივების მაქსიმალური მნიშვნელობები ხდება გაზაფხულზე (აპრილი ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში), და არა ზაფხულის თვეებში, რადგან ჰაერი ამ დროს უფრო გამჭვირვალეა წყლის ორთქლისა და მტვრის დაბალი შემცველობის გამო. ასევე მცირე მოღრუბლულობა. რადიაციის მინიმუმი შეინიშნება დეკემბერში, როდესაც მზე ყველაზე დაბალია, დღის საათები მოკლეა და ეს არის წლის ყველაზე მოღრუბლული თვე.

გაფანტული გამოსხივების ყოველდღიური და წლიური კურსი განისაზღვრება ჰორიზონტზე მზის სიმაღლის ცვლილებით და დღის სიგრძით, ასევე ატმოსფეროს გამჭვირვალობით. დღის განმავლობაში გაფანტული გამოსხივების მაქსიმუმი შეინიშნება დღის განმავლობაში, მთლიანობაში რადიაციის მატებით, თუმცა მისი წილი დილის და საღამოს საათებში უფრო მეტია, ვიდრე პირდაპირი რადიაცია, ხოლო დღის განმავლობაში, პირიქით, ჭარბობს პირდაპირი რადიაცია. დიფუზური გამოსხივება. გაფანტული გამოსხივების წლიური მიმდინარეობა ეკვატორზე ზოგადად იმეორებს სწორი ხაზის კურსს. სხვა განედებში, ეს უფრო მეტია ზაფხულში, ვიდრე ზამთარში, ზაფხულში მზის გამოსხივების მთლიანი შემოდინების ზრდის გამო.

თანაფარდობა პირდაპირ და გაფანტულ გამოსხივებას შორის მერყეობს მზის სიმაღლის, ატმოსფეროს გამჭვირვალობისა და ღრუბლის მიხედვით.

პროპორციები პირდაპირ და გაფანტულ გამოსხივებას შორის არ არის იგივე სხვადასხვა განედებზე. პოლარულ და სუბპოლარულ რეგიონებში დიფუზური გამოსხივება შეადგენს მთლიანი რადიაციული ნაკადის 70%-ს. მის ღირებულებაზე, გარდა მზის დაბალი პოზიციისა და ღრუბლიანობისა, ასევე მოქმედებს თოვლის ზედაპირიდან მზის გამოსხივების მრავალჯერადი ანარეკლი. დაწყებული ზომიერი განედებიდან და თითქმის ეკვატორამდე, პირდაპირი გამოსხივება ჭარბობს გაფანტულ რადიაციას. მისი აბსოლუტური და შედარებითი მნიშვნელობა განსაკუთრებით დიდია შიდა ტროპიკულ უდაბნოებში (საჰარა, არაბეთი), რომლებიც ხასიათდება მინიმალური მოღრუბლულობით და სუფთა მშრალი ჰაერით. ეკვატორის გასწვრივ, გაფანტული გამოსხივება კვლავ დომინირებს სწორ ხაზზე, ჰაერის მაღალი ტენიანობის და კუმულუსის ღრუბლების არსებობის გამო, რომლებიც კარგად აფანტავს მზის გამოსხივებას.

ზღვის დონიდან ადგილის სიმაღლის მატებასთან ერთად, პირდაპირი გამოსხივების აბსოლუტური და ფარდობითი მნიშვნელობები მნიშვნელოვნად იზრდება და დიფუზური გამოსხივება მცირდება, რადგან ატმოსფეროს ფენა თხელი ხდება. 50-60 კმ სიმაღლეზე პირდაპირი რადიაციული ნაკადი უახლოვდება მზის მუდმივობას.

მზის ყველა გამოსხივებას - პირდაპირ და დიფუზურს, რომელიც დედამიწის ზედაპირზე მოდის, მთლიანი გამოსხივება ეწოდება:

Q = S * sin h ☼ + D,

სადაც Q არის მთლიანი გამოსხივება, S არის პირდაპირი, D არის დიფუზური, h ☼ არის მზის სიმაღლე ჰორიზონტზე. მთლიანი გამოსხივება შეადგენს მზის გამოსხივების დაახლოებით 50%-ს, რომელიც მოდის ატმოსფეროს ზედა საზღვარზე.

უღრუბლო ცაში მთლიანი გამოსხივება მნიშვნელოვანია და აქვს ყოველდღიური ცვალებადობა მაქსიმუმ შუადღისას და წლიური ვარიაციით მაქსიმუმ ზაფხულში. ღრუბლიანობა ამცირებს რადიაციას, ამიტომ ზაფხულში მისი ჩამოსვლა შუადღის წინა საათებში საშუალოდ უფრო მეტია, ვიდრე შუადღისას. ამავე მიზეზით, ის უფრო დიდია წლის პირველ ნახევარში, ვიდრე მეორეში.

დედამიწის ზედაპირზე მთლიანი რადიაციის განაწილებისას მთელი რიგი კანონზომიერებები შეინიშნება.

ბრინჯი. 23. მზის ჯამური გამოსხივების წლიური რაოდენობა (მჯ / (მ 2 წელი))

მთავარი ნიმუშია, რომ მთლიანი გამოსხივება ნაწილდება ზონალურად, ეკვატორულ-ტროპიკული განედებიდან პოლუსებამდე მცირდება მზის სხივების დაცემის კუთხის შემცირების შესაბამისად (სურ. 23). ზონალური განაწილებიდან გადახრები აიხსნება ატმოსფეროს განსხვავებული მოღრუბლულობითა და გამჭვირვალობით. ყველაზე მაღალი წლიური ჯამური გამოსხივების მნიშვნელობები 7200–7500 MJ/m2 წელიწადში (დაახლოებით 200 კკალ/სმ2 წელიწადში) გვხვდება ტროპიკულ განედებში, სადაც არის მცირე ღრუბლიანობა და დაბალი ჰაერის ტენიანობა. შიდა ტროპიკულ უდაბნოებში (საჰარა, არაბეთი), სადაც არის პირდაპირი რადიაციის სიუხვე და თითქმის არ არის ღრუბლები, მზის ჯამური გამოსხივება კი აღწევს 8000 MJ/m2-ზე მეტს წელიწადში (220 კკალ/სმ 2-მდე წელიწადში). . ეკვატორთან ახლოს მთლიანი გამოსხივება მცირდება 5600-6500 მჯ/მ-მდე წელიწადში (140-160 კკალ/სმ2 წელიწადში) მნიშვნელოვანი მოღრუბლულობის, მაღალი ტენიანობის და ჰაერის ნაკლები გამჭვირვალობის გამო. ზომიერ განედებში ჯამური გამოსხივება არის 5000 - 3500 მჯ / მ 2 წელიწადში (= 120 - 80 კკალ / სმ 2 წელიწადში), პოლარულ რეგიონებში - 2500 მჯ / მ წელიწადში (= 60 კკალ / სმ 2 წელიწადში). ). უფრო მეტიც, ანტარქტიდაში ის 1,5 - 2-ჯერ მეტია ვიდრე არქტიკაში, უპირველეს ყოვლისა, მატერიკზე უფრო დიდი აბსოლუტური სიმაღლის გამო (3 კმ-ზე მეტი) და, შესაბამისად, ჰაერის დაბალი სიმკვრივის, მისი სიმშრალისა და გამჭვირვალობის, ასევე მოღრუბლული ამინდის გამო. . მთლიანი რადიაციის ზონალობა უკეთესად არის გამოხატული ოკეანეებზე, ვიდრე კონტინენტებზე.

მთლიანი რადიაციის მეორე მნიშვნელოვანი ნიმუში არის ის, რომ კონტინენტები მას უფრო მეტს იღებენ, ვიდრე ოკეანეები, კონტინენტებზე ნაკლები ღრუბლიანობის გამო (15-30%). ერთადერთი გამონაკლისი არის ეკვატორული განედები, რადგან დღის განმავლობაში ოკეანეზე კონვექციური ღრუბლიანობა ნაკლებია, ვიდრე ხმელეთზე.

მესამე მახასიათებელი ის არის, რომ ჩრდილოეთ, უფრო კონტინენტურ ნახევარსფეროში მთლიანი რადიაცია ზოგადად უფრო დიდია, ვიდრე სამხრეთ ოკეანეში.

ივნისში მზის რადიაციის ყველაზე დიდი რაოდენობა ყოველთვიურად იღებს ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს, განსაკუთრებით შიდა ტროპიკულ და სუბტროპიკულ რეგიონებს. ზომიერ და პოლარულ განედებში, რადიაციის რაოდენობა ოდნავ განსხვავდება განედებზე, რადგან სხივების დაცემის კუთხის შემცირება კომპენსირდება მზის ხანგრძლივობით, არქტიკული წრის მიღმა პოლარული დღის ჩათვლით. სამხრეთ ნახევარსფეროში, განედების მატებასთან ერთად, რადიაცია სწრაფად მცირდება და ნულოვანია ანტარქტიდის წრის მიღმა.

დეკემბერში სამხრეთ ნახევარსფერო უფრო მეტ რადიაციას იღებს, ვიდრე ჩრდილოეთი. ამ დროს მზის სითბოს ყველაზე დიდი თვიური რაოდენობა მოდის ავსტრალიისა და კალაჰარის უდაბნოებზე; შემდგომ ზომიერ განედებში, რადიაცია თანდათან მცირდება, მაგრამ ანტარქტიდაში ის კვლავ იზრდება და აღწევს იმავე მნიშვნელობებს, როგორც ტროპიკებში. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, გრძედის მატებასთან ერთად, ის სწრაფად მცირდება და არ არის არქტიკული წრის მიღმა.

ზოგადად, მთლიანი გამოსხივების ყველაზე დიდი წლიური ამპლიტუდა შეინიშნება პოლარული წრეების მიღმა, განსაკუთრებით ანტარქტიდაში, ყველაზე მცირე - ეკვატორულ ზონაში.

ქვეყნის გრძივი მდებარეობა განსაზღვრავს მზის რადიაციის რაოდენობას, რომელიც აღწევს ზედაპირზე და მის წლიურ განაწილებას. რუსეთი მდებარეობს 77-დან 41°N-მდე; მისი ძირითადი ტერიტორია განლაგებულია 50-დან 70°-მდე ჩრდილო გრძედი. ეს არის რუსეთის პოზიციის მიზეზი ძირითადად ზომიერ და სუბარქტიკულ ზონებში, რაც წინასწარ განსაზღვრავს მზის რადიაციის რაოდენობის მკვეთრ ცვლილებებს წელიწადის სეზონებზე. ტერიტორიის დიდი არეალი ჩრდილოეთიდან სამხრეთისაკენ განსაზღვრავს მნიშვნელოვან განსხვავებებს წლიურ მთლიან რადიაციაში მის ჩრდილოეთ და სამხრეთ რეგიონებს შორის. არქტიკულ არქიპელაგებზე, ფრანც იოზეფ მიწაზე და სევერნაია ზემლიაზე, წლიური ჯამური გამოსხივება არის დაახლოებით 60 კკალ/სმ2 (2500 მჯ/მ2), ხოლო უკიდურეს სამხრეთში დაახლოებით 120 კკალ/სმ2 (5000 მჯ/მ2).

დიდი მნიშვნელობა აქვს ქვეყნის პოზიციას ოკეანეებთან მიმართებაში, ვინაიდან მასზეა დამოკიდებული ღრუბლის განაწილება, რაც გავლენას ახდენს პირდაპირი და დიფუზური გამოსხივების თანაფარდობაზე და მისი მეშვეობით მთლიანი რადიაციის რაოდენობაზე, ასევე უფრო ტენიანობის მიწოდებაზე. ზღვის ჰაერი. რუსეთი, მოგეხსენებათ, გარეცხილია ზღვებით, ძირითადად ჩრდილოეთით და აღმოსავლეთით, რაც ამ განედებში გაბატონებული ჰაერის მასების დასავლეთით, ზღუდავს ზღვების გავლენას შედარებით ვიწრო სანაპირო ზოლში. თუმცა, ზაფხულში შორეულ აღმოსავლეთში ღრუბლიანობის მკვეთრი მატება ამცირებს მზის რადიაციას ივლისში სიხოტე-ალინის რეგიონში 550 მჯ/მ2-მდე, რაც ტოლია კოლას ნახევარკუნძულის ჩრდილოეთით, იამალისა და ტაიმირის მთლიან გამოსხივებას.

მზის გამოსხივება, რომელიც აღწევს დედამიწის ზედაპირს, არის მთავარი ენერგეტიკული ბაზა კლიმატის ფორმირებისთვის. ის განსაზღვრავს სითბოს ძირითად შემოდინებას დედამიწის ზედაპირზე. რაც უფრო შორს არის ეკვატორიდან, რაც უფრო მცირეა მზის სხივების დაცემის კუთხე, მით ნაკლებია მზის გამოსხივების ინტენსივობა. არქტიკული აუზის დასავლეთ რეგიონებში დიდი ღრუბლიანობის გამო, რომელიც აფერხებს მზის პირდაპირ გამოსხივებას, ყველაზე დაბალი წლიური გამოსხივება ტიპიურია არქტიკის ამ ნაწილის პოლარული კუნძულებისთვის და ვარანგერის ფიორდის რეგიონისთვის კოლას ნახევარკუნძულზე (დაახლოებით 2500 მჯ. /მ2). სამხრეთით, მთლიანი რადიაცია იზრდება, მაქსიმუმს აღწევს ტამანის ნახევარკუნძულზე და შორეულ აღმოსავლეთში ხანკას ტბის მიდამოებში (5000 მჯ/მ2-ზე მეტი). ამრიგად, წლიური ჯამური გამოსხივება გაორმაგდება ჩრდილოეთის საზღვრებიდან სამხრეთისკენ.

ჯამური გამოსხივება არის რადიაციული ბალანსის შემომავალი ნაწილი: R = Q (1 - ა) - J. გამავალი ნაწილი არის ასახული გამოსხივება (Q a) და ეფექტური გამოსხივება (J). არეკლილი გამოსხივება დამოკიდებულია ზედაპირის ალბედოზე და, შესაბამისად, მერყეობს ზონიდან ზონაში და სეზონზე. ეფექტური გამოსხივება იზრდება ღრუბლიანობის კლებასთან ერთად, აქედან გამომდინარე, ზღვების სანაპიროებიდან. გარდა ამისა, ეფექტური გამოსხივება დამოკიდებულია ჰაერის ტემპერატურაზე და აქტიური ზედაპირის ტემპერატურაზე. ზოგადად, ეფექტური გამოსხივება იზრდება ჩრდილოეთიდან სამხრეთისაკენ.

ყველაზე ჩრდილოეთ კუნძულებზე რადიაციული ბალანსი უარყოფითია; მატერიკზე, იგი მერყეობს 400 მჯ/მ2-დან ტაიმირის უკიდურეს ჩრდილოეთში 2000 მჯ/მ2-მდე შორეული აღმოსავლეთის უკიდურეს სამხრეთში, ვოლგის და აღმოსავლეთ ცისკავკასიის ქვედა დინებაში. რადიაციული ბალანსი მაქსიმალურ მნიშვნელობას (2100 მჯ/მ2) აღწევს დასავლეთ ცისკავკასიაში. რადიაციული ბალანსი განსაზღვრავს სითბოს რაოდენობას, რომელიც იხარჯება ბუნებაში მიმდინარე მრავალფეროვან პროცესებზე. შესაბამისად, რუსეთის ჩრდილოეთ კონტინენტის გარეუბანთან, ბუნებრივი პროცესები და, უპირველეს ყოვლისა, კლიმატის ფორმირება, მოიხმარს ხუთჯერ ნაკლებ სითბოს, ვიდრე მის სამხრეთ გარეუბნებთან ახლოს.

მზის გამოსხივება არის მთელი ენერგია მზისგან, რომელიც აღწევს დედამიწას.

მზის რადიაციის იმ ნაწილს, რომელიც დედამიწის ზედაპირს დაბრკოლებების გარეშე აღწევს, პირდაპირი გამოსხივება ეწოდება. პირდაპირი გამოსხივების მაქსიმალური შესაძლო რაოდენობა მიიღება მზის სხივების პერპენდიკულარულად მდებარე ფართობის ერთეულით. თუ მზის სხივები ღრუბლებში და წყლის ორთქლში გადის, მაშინ ეს არის დიფუზური გამოსხივება.

გარკვეულ ზედაპირზე მზის გამოსხივების რაოდენობრივი საზომია ენერგეტიკული განათება, ანუ გამოსხივების ნაკადის სიმკვრივე, ე.ი. გამოსხივების ენერგიის რაოდენობა ერთეულ ფართობზე დროის ერთეულზე. ენერგეტიკული განათება იზომება W/m2-ში.

მზის რადიაციის რაოდენობა დამოკიდებულია:

1) მზის დაცემის კუთხე

2) დღის საათების ხანგრძლივობა

3) მოღრუბლულობა.

მზის პირდაპირი გამოსხივების დაახლოებით 23% შეიწოვება ატმოსფეროში. უფრო მეტიც, ეს შთანთქმა შერჩევითია: სხვადასხვა აირები შთანთქავს რადიაციას სპექტრის სხვადასხვა ნაწილში და სხვადასხვა ხარისხით.

მზის გამოსხივება პირდაპირი გამოსხივების სახით აღწევს ატმოსფეროს ზედა საზღვარს. დედამიწაზე მზის პირდაპირი გამოსხივების დაახლოებით 30% აისახება უკან კოსმოსში. დარჩენილი 70% ატმოსფეროში შედის.

ტროპიკების გასწვრივ მდებარე უდაბნოები მზის რადიაციის უდიდეს რაოდენობას იღებენ. მზე იქ მაღლა ამოდის და წელიწადის უმეტესი ნაწილი უღრუბლო ამინდია.

ეკვატორის ზემოთ ატმოსფეროში არის ბევრი წყლის ორთქლი, რომელიც ქმნის მკვრივ ღრუბლებს. ორთქლი და ღრუბლები შთანთქავენ მზის რადიაციის უმეტეს ნაწილს.

პოლარული რეგიონები იღებენ ყველაზე ნაკლებ რადიაციას, სადაც მზის სხივები თითქმის ცურავს დედამიწის ზედაპირზე.

ქვედა ზედაპირი ასახავს რადიაციას სხვადასხვა გზით. მუქი და არათანაბარი ზედაპირები ირეკლავს მცირე რადიაციას, ხოლო მსუბუქი და გლუვი ზედაპირები კარგად ირეკლავს.

ქარიშხლის დროს ზღვა ირეკლავს ნაკლებ რადიაციას, ვიდრე ზღვა სიმშვიდეში.

ალბედო (ლათ. albus - თეთრი) - ზედაპირის გამოსხივების ასახვის უნარი.

მთლიანი გამოსხივების გეოგრაფიული განაწილება

მზის მთლიანი გამოსხივების წლიური და ყოველთვიური რაოდენობის განაწილება მთელს მსოფლიოში ზონალურია: რუქებზე რადიაციული ნაკადის იზოლირები არ ემთხვევა გრძედი წრეებს. ეს გადახრები აიხსნება იმით, რომ რადიაციის განაწილებაზე გავლენას ახდენს ატმოსფეროს გამჭვირვალობა და ღრუბლიანობა.

მთლიანი რადიაციის წლიური რაოდენობა განსაკუთრებით მაღალია დაბალ ღრუბლიან სუბტროპიკულ უდაბნოებში. მაგრამ ეკვატორულ ტყეებში მათი მაღალი მოღრუბლულობით, ისინი მცირდება. ორივე ნახევარსფეროს უფრო მაღალ განედებზე მთლიანი გამოსხივების წლიური რაოდენობა მცირდება. მაგრამ შემდეგ ისინი კვლავ იზრდებიან - პატარა ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, მაგრამ ძალიან მნიშვნელოვნად მოღრუბლულ და თოვლიან ანტარქტიდაზე. ოკეანეებზე რადიაციის რაოდენობა უფრო დაბალია, ვიდრე ხმელეთზე.

დედამიწის ზედაპირის რადიაციული ბალანსი წელიწადში ყველგან დადებითია, გარდა გრენლანდიისა და ანტარქტიდის ყინულის პლატოებისა. ეს ნიშნავს, რომ შთანთქმის გამოსხივების წლიური შემოდინება აღემატება ეფექტურ გამოსხივებას ამავე დროს. მაგრამ ეს საერთოდ არ ნიშნავს იმას, რომ დედამიწის ზედაპირი ყოველწლიურად თბება. შთანთქმის რადიაციის სიჭარბე რადიაციაზე დაბალანსებულია დედამიწის ზედაპირიდან ჰაერში სითბოს გადაცემით თერმული გამტარობით და წყლის ფაზური გარდაქმნების დროს (დედამიწის ზედაპირიდან აორთქლების და ატმოსფეროში შემდგომი კონდენსაციის დროს).

დედამიწის ზედაპირისთვის არ არსებობს რადიაციის წონასწორობა რადიაციის მიღებასა და დაბრუნებაში, მაგრამ არის თერმული წონასწორობა: დედამიწის ზედაპირზე სითბოს შემოდინება როგორც რადიაციული, ისე არარადიაციული გზებით უდრის მის დაბრუნებას იმავე მეთოდებით. .

როგორც ცნობილია, რადიაციული ბალანსი არის განსხვავება მთლიან გამოსხივებასა და ეფექტურ გამოსხივებას შორის. დედამიწის ზედაპირის ეფექტური გამოსხივება ნაწილდება მთელ მსოფლიოში უფრო თანაბრად, ვიდრე მთლიანი გამოსხივება. საქმე იმაშია, რომ დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ანუ ქვედა განედებზე გადასვლასთან ერთად იზრდება დედამიწის ზედაპირის თვითგამოსხივება; თუმცა, ამავდროულად, ატმოსფეროს საპირისპირო გამოსხივებაც იზრდება ჰაერის მეტი ტენიანობის და მისი მაღალი ტემპერატურის გამო. მაშასადამე, ეფექტურ გამოსხივებაში ცვლილებები განედთან ერთად არც თუ ისე დიდია.

მზის მთლიანი გამოსხივებისა და რადიაციული ბალანსის გეოგრაფიული განაწილება

მზის რადიაციის ჩასვლის წლიური რაოდენობა იზრდება პოლუსებიდან ეკვატორამდე. ამასთან, ამ კანონზომიერების ზოგადი ბუნება ირღვევა ატმოსფეროს ღრუბლის, ტენიანობის და მტვრის განაწილების მიხედვით. ასე რომ, უდაბნოებზე, სადაც წმინდა ამინდი ჭარბობს, მზის რადიაციის ჩამოსვლა ბევრად მეტია, ვიდრე იმავე განედებზე სანაპირო რაიონებში.

მზის რადიაციის ყველაზე დიდი წლიური რაოდენობა შეინიშნება ეგვიპტის სამხრეთით - 9200 მჯ/მ2. იმავე განედზე ოკეანის ზემოთ, ისინი 6700-7550 MJ/m2 არიან. სსრკ-ს ტერიტორიაზე მზის რადიაციის წლიური რაოდენობა მერყეობს 2500 მჯ/მ2 ჩრდილოეთით 6700 მჯ/მ2-მდე და მეტი ცენტრალურ აზიაში. ივნისში სსრკ-ს ჩრდილოეთით მთლიანი რადიაციის თვიური რაოდენობა შეადგენს 590-670 მჯ/მ2-ს, ხოლო სამხრეთში 750-920 მჯ/მ2-ს. საკმაოდ დიდია, მთლიანი რადიაციის ჩამოსვლა ჩრდილოეთში, საკმაოდ შესადარებელი სამხრეთით, განპირობებულია მთელი საათის განმავლობაში.

რადიაციული ბალანსი დამოკიდებულია როგორც მზის რადიაციის ჩამოსვლაზე, ასევე ზედაპირის ალბედოსა და ეფექტურ გამოსხივებაზე. აქედან გამომდინარე, რადიაციული ბალანსი იმავე გეოგრაფიულ განედზე მეტია ოკეანეში და ნაკლები კონტინენტებზე. სსრკ-ში რადიაციული ბალანსის წლიური ჯამები ჩრდილოეთით საშუალოდ 500-800 მჯ/მ2 და სამხრეთში დაახლოებით 2200 მჯ/მ2. რადიაციული ბალანსის ყოველთვიური რაოდენობა

ივნისის აქტიური ფენა ციმბირში არქტიკულ წრის მახლობლად და ცენტრალური აზიის რესპუბლიკებში პრაქტიკულად ახლოსაა და შეადგენს, შესაბამისად, დაახლოებით 280-330 მჯ/მ2. ნახ. სურათი 9 გვიჩვენებს აქტიური ფენის რადიაციული ბალანსის წლიური ჯამების რუკას (მ. ი. ბუდიკოს მიხედვით). ეს თანხები ყველგან დადებითია, გარდა მუდმივი თოვლის ან ყინულის საფარის მქონე ტერიტორიებისა (გრენლანდია, ანტარქტიდა). რადიაციული ბალანსის წლიური ჯამების რუკაზე შესამჩნევია რადიაციული ბალანსის მკვეთრი ცვლილება ოკეანედან კონტინენტზე გადასვლისას. ეს განსაკუთრებით ვლინდება აფრიკის სანაპიროებზე, ესაზღვრება უდაბნოებს. ეს აიხსნება, პირველ რიგში, იმით, რომ ოკეანის ზედაპირის ალბედო გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ხმელეთის ალბედო (უდაბნოს ალბედო საშუალოდ 0,28-ია) და მეორეც, ტროპიკულ უდაბნოებში დიდი ეფექტური გამოსხივებით.

რადიაციული ბალანსისა და მისი კომპონენტების გეოგრაფიული განაწილება პირველად იქნა წარმოდგენილი სითბოს ბალანსის ატლასში (1963), რომელიც შედგენილია საბჭოთა მეცნიერების M.I. Budyko-ს, T.G. Berlyand-ის და სხვების მიერ. რადიაციული ბალანსის შესახებ მონაცემები გამოიყენება მშენებლობაში, სოფლის მეურნეობაში, მედიცინაში და ა.შ. დ.

მზის რადიაციის ჩამოსვლა და რადიაციული ბალანსი ყველაზე მნიშვნელოვანი კლიმატის ფაქტორებია. ისინი განსაზღვრავენ გრძივი თერმული ზონალობას, ანუ ეკვატორზე ცხელი კლიმატიდან გადასვლას პოლარული განედების ცივ კლიმატზე. კლიმატის ფორმირების ნიმუშების ასახსნელად საჭიროა ცოდნა დედამიწის ზედაპირზე და ატმოსფეროში მზის ენერგიის შემოსვლისა და შთანთქმის და მისი შემდგომი გარდაქმნების შესახებ.

მზის მთლიანი გამოსხივების გეოგრაფიული განაწილება ატმოსფეროს ზედა საზღვარზე დამოკიდებულია გრძედისა და წელიწადის დროზე, დედამიწის სფერულობისა და ეკვატორული სიბრტყის დედამიწის ორბიტის სიბრტყეზე დახრილობის გამო. წლის განმავლობაში მთლიანი გამოსხივების რაოდენობა მცირდება 313 კკალ-დან კვადრატულ სმ-ზე. ეკვატორზე 133 კკალ კვადრატულ სმ-მდე. ბოძებზე. ზაფხულში რადიაციის მიღება მცირდება 160 კკალ-დან კვადრატულ სმ-ზე ეკვატორზე 133 კკალ-მდე კვადრატულ სმ-ზე. პოლუსზე თბილი პერიოდის 6 თვის განმავლობაში, ხოლო ზამთარში - კვადრატულ მეტრზე 160 კკალ-დან. სმ ეკვატორზე 0-მდე დაახლოებით 75°N-მდე

ტროპიკებს შორის ატმოსფეროს ზედა საზღვარზე გამოსხივების წლიურ კურსში არის ორი მაქსიმუმი, როდესაც მზე აღწევს თავის უმაღლეს შუადღის სიმაღლეს / ეკვატორზე - ბუნიობებს, სხვა განედებში ბუნიობასა და ზაფხულის მზეზე /. ტროპიკების გარეთ გამოსხივების წლიურ კურსში მხოლოდ ერთი მაქსიმუმია ზაფხულის მზედგომის დროს, როდესაც მზის სიმაღლე ყველაზე დიდია / 90 ° - გრძედი + 23,5 ° / და დამოკიდებულია ადგილის გრძედზე, და ერთი მინიმუმი ზამთარში. მზებუდობა, შესაბამისად, როდესაც მზის სიმაღლე ყველაზე დაბალია / 90 ° - გრძედი - 23,5 ° /.

მთლიანი რადიაციის განაწილება დედამიწის ზედაპირთან არის განედ-ზონალური. აქ რადიაცია სუსტდება იმით, რომ მან გაიარა ატმოსფეროში, ნაწილი გახდა თიხნარი, გაფანტული და არეკლილი ღრუბლებით. ღრუბლიანობა ამცირებს მზის პირდაპირ გამოსხივებას 20-75%-ით. რუქებზე მთლიანი გამოსხივების იზოლირები ატმოსფერული გამჭვირვალობისა და მოღრუბლულობის გავლენის ქვეშ გადახრილია გრძივი კურსიდან / ნახ. 2/.

მთლიანი რადიაციის წლიური რაოდენობა ყველაზე დიდია ტროპიკულ და სუბტროპიკულ განედებში / კვადრატულ მეტრზე 140 კკალზე მეტი. სმ წელიწადში /, ხოლო ჩრდილოეთ აფრიკისა და არაბეთის უდაბნოებში არის 200 ... 220 კკალ კვადრატზე. სმ წელიწადში. ამაზონისა და კონგოს აუზის ეკვატორზე და ინდონეზიაში ის მცირდება 100-120 კკალ-მდე კვადრატულ მეტრზე. სმ წელიწადში. სუბტროპიკებიდან ჩრდილოეთისა და სამხრეთისკენ, რადიაცია მცირდება არქტიკულ წრეში, სადაც არის 60 ... 80, შემდეგ ოდნავ იზრდება ჩრდილოეთ პოლუსისკენ. ხოლო ანტარქტიდაზე აღწევს 120 .... 130 კკალ კვადრატულ მეტრზე. სმ წელიწადში. ყველა განედზე, გარდა ეკვატორულისა, ოკეანეებზე მთლიანი რადიაცია უფრო დაბალია, ვიდრე ხმელეთზე.

იდეალური (მშრალი და სუფთა) ატმოსფეროც კი შთანთქავს და აფანტავს მზის სხივებს, ამცირებს მზის გამოსხივების ინტენსივობას. წყლის ორთქლისა და მყარი მინარევების შემცველი რეალური ატმოსფეროს მზის რადიაციაზე შესუსტების ეფექტი ბევრად აღემატება იდეალურს.

ატმოსფერო შთანთქავს მზის რადიაციის მხოლოდ 15-20%-ს, რომელიც დედამიწაზე მოვიდა, ძირითადად ინფრაწითელი. წყლის ორთქლი, აეროზოლები და ოზონი შთანთქმის ფუნქციას ასრულებს.

მზის გამოსხივების დაახლოებით 25% ატმოსფეროშია მიმოფანტული. აირების მოლეკულები ფანტავს მოკლე ტალღის სიგრძის სხივებს (აქედან ცის ფერი ლურჯია). მინარევები (მტვრის ნაწილაკები, კრისტალები და წვეთები) ავრცელებენ უფრო გრძელი ტალღის სიგრძის სხივებს (მოთეთრო ელფერს). ატმოსფეროს მიერ მზის სხივების გაფანტვისა და არეკვლის გამო მოღრუბლულ დღეებში არის დღის სინათლე, ჩრდილში მყოფი საგნები ჩანს და ხდება ბინდის ფენომენი.

სიმღვრივის ფაქტორი - რეალური ატმოსფეროს გამჭვირვალობის თანაფარდობა იდეალის გამჭვირვალობასთან, განისაზღვრება ატმოსფეროში წყლის ორთქლისა და მტვრის შემცველობით და ყოველთვის ერთზე მეტია.

გეოგრაფიული გრძედის მატებასთან ერთად მცირდება სიმღვრივის ფაქტორი: განედებზე 00-დან 200 ნ. განედზე. ის საშუალოდ 4,6-ს შეადგენს, განედებზე 400-დან 500 ნ-მდე. - 3.5, განედებზე 500-დან 600 ს.ლ-მდე. - 2.8 და განედებზე 600-დან 800 ს.ლ. - 2.0. ზომიერ განედებში სიმღვრივის ფაქტორი ზამთარში ნაკლებია, ვიდრე ზაფხულში და დილით ნაკლებია, ვიდრე შუადღისას. სიმაღლესთან ერთად მცირდება. რაც უფრო დიდია სიმღვრივის ფაქტორი, მით მეტია მზის გამოსხივების შესუსტება ატმოსფეროში.

მზის რადიაციის ნაწილი, რომელიც ატმოსფეროს მეშვეობით დედამიწის ზედაპირზე გაფანტვის გარეშე შეაღწია, არის პირდაპირი რადიაცია. ატმოსფეროს მიერ მიმოფანტული გამოსხივების ნაწილი გარდაიქმნება დიფუზურ გამოსხივებად. მზის ყველა გამოსხივებას, რომელიც შედის დედამიწის ზედაპირზე: პირდაპირი + მიმოფანტული ეწოდება მთლიან გამოსხივებას.

თანაფარდობა პირდაპირ და გაბნეულ გამოსხივებას შორის მნიშვნელოვნად განსხვავდება ღრუბლიანობის, ატმოსფეროს მტვრის და ასევე მზის სიმაღლეზე. მოღრუბლულ ცაში დიფუზური გამოსხივება შეიძლება იყოს უფრო დიდი ვიდრე პირდაპირი რადიაცია. მზის დაბალ სიმაღლეზე მთლიანი გამოსხივება თითქმის მთლიანად შედგება გაფანტული რადიაციისგან. 500 მზის სიმაღლეზე და მოწმენდილი ცის პირობებში, გაფანტული გამოსხივება არ აღემატება 10 - 20%.

დედამიწაზე მთლიანი რადიაციის განაწილება შესაძლებელს ხდის მისი საშუალო წლიური და ყოველთვიური მნიშვნელობების რუქების კვალს. მთლიანი რადიაციის უდიდეს წლიურ რაოდენობას იღებს ტროპიკული შიდა უდაბნოების ზედაპირი (აღმოსავლეთ საჰარა და არაბეთის ცენტრალური ნაწილი). ეკვატორისკენ ჰაერის მაღალი ტენიანობის და მაღალი მოღრუბლულობის გამო ჯამური გამოსხივება მცირდება წელიწადში 120-160 კკალ/სმ2-მდე. ზომიერ განედებში ზედაპირი იღებს 80 - 100 კკალ / სმ 2 წელიწადში, არქტიკაში - 60 -70, ხოლო ანტარქტიდაში, ნათელი დღეების ხშირი გამეორებით და ატმოსფეროს მაღალი გამჭვირვალობით, - 100 - 120 კკალ / სმ 2 წელიწადში. . მთლიანი რადიაციის განაწილებას დედამიწის ზედაპირზე ზონალური ხასიათი აქვს.

4. ალბედო.მთლიანი მზის რადიაცია, რომელიც ზედაპირზე მოდის, ნაწილობრივ აირეკლება უკან ატმოსფეროში. ზედაპირიდან ასახული რადიაციის რაოდენობის თანაფარდობას ამ ზედაპირზე მოხვედრილ რაოდენობასთან ალბედო ეწოდება. ალბედო ახასიათებს ზედაპირის არეკვლას და გამოიხატება წილადად ან პროცენტულად. დედამიწის ზედაპირის ალბედო დამოკიდებულია მის თვისებებზე და მდგომარეობაზე: ფერზე, ტენიანობაზე და ა.შ. ახლად ჩამოვარდნილ თოვლს აქვს ყველაზე მაღალი არეკვლა - 0,90-მდე. ქვიშიანი უდაბნოს ზედაპირის ალბედო არის 0,09-დან 0,34-მდე (დამოკიდებულია ფერსა და ტენიანობაზე), თიხის უდაბნოს ზედაპირი 0,30, მდელოები სუფთა ბალახით - 0,22, მშრალი ბალახით - 0,931, ფოთლოვანი ტყეები - 0, 16. -0,27, წიწვოვანი ტყეები - 0,6 - 0,19. წყნარი წყლის ზედაპირის არეკვლა მზის სხივების სიხშირით არის 0,02, მზის დაბალი დგომით ჰორიზონტზე - 0,35.

სუფთა ატმოსფერო ასახავს დაახლოებით 0,10 მზის გამოსხივებას. თოვლით დაფარული პოლარული ყინულის ზედაპირის დიდი ალბედო არის პოლარული რეგიონების დაბალი ტემპერატურის ერთ-ერთი მიზეზი.

დედამიწის, როგორც პლანეტის ალბედო ძალიან რთულია, რადგან მისი ზედაპირი ძალიან მრავალფეროვანია. მოღრუბლულობას დიდი მნიშვნელობა აქვს. ღრუბლების ალბედო არის 0,50-დან 0,80-მდე. დედამიწის, როგორც პლანეტის ალბედოს მნიშვნელობა აღებულია 0,35-ის ტოლი.

რადიაცია. ნებისმიერი სხეული, რომლის ტემპერატურაც აღემატება აბსოლუტურ ნულს (-2730C) ასხივებს გასხივოსნებულ ენერგიას. შავი სხეულის მთლიანი ემისიულობა პირდაპირპროპორციულია მისი აბსოლუტური ტემპერატურის მეოთხე ხარისხთან (T).

რაც უფრო მაღალია რადიაციული სხეულის ტემპერატურა, მით უფრო მოკლეა მის მიერ გამოსხივებული სხივების ტალღის სიგრძე. ცხელი მზე აგზავნის მოკლე ტალღის გამოსხივებას კოსმოსში. დედამიწის ზედაპირი, შთანთქავს მზის მოკლე ტალღის გამოსხივებას, თბება და ასევე ხდება რადიაციის წყარო (ხმელეთის გამოსხივების წყარო). მაგრამ ვინაიდან დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურა არ აღემატება რამდენიმე ათეულ გრადუსს, მისი გამოსხივება გრძელი ტალღოვანია, უხილავი.

ატმოსფერო, შთანთქავს მასში გამავალი მზის რადიაციის ნაწილს და დედამიწის ნახევარზე მეტს, თავად ასხივებს ენერგიას როგორც მსოფლიო სივრცეში, ასევე დედამიწის ზედაპირზე. დედამიწის ზედაპირისკენ მიმართულ ატმოსფერულ გამოსხივებას კონტრ გამოსხივება ეწოდება. მას კონტრს უწოდებენ, რადგან ის მიმართულია დედამიწის ზედაპირის საკუთარი გამოსხივებისკენ. ეს გამოსხივება, ისევე როგორც ხმელეთის, გრძელი ტალღის, უხილავია. დედამიწის ზედაპირი შთანთქავს ამ კონტრ გამოსხივებას თითქმის მთლიანად (90 - 99%). მრიცხველის გამოსხივება იზრდება ღრუბლიანობის მატებასთან ერთად, რადგან ღრუბლები თავად არიან გამოსხივების წყარო. სიმაღლესთან ერთად, მრიცხველი გამოსხივება მცირდება წყლის ორთქლის შემცველობის შემცირების გამო. ყველაზე დიდი საპირისპირო გამოსხივება არის ეკვატორზე, სადაც ატმოსფერო ყველაზე ცხელი და მდიდარია წყლის ორთქლით.

ატმოსფეროში ხვდება გრძელი ტალღის გამოსხივების ორი ნაკადი - ზედაპირული და ატმოსფერული გამოსხივება. მათ შორის განსხვავებას, რომელიც განსაზღვრავს დედამიწის ზედაპირის მიერ სითბოს რეალურ დაკარგვას, ეფექტურ გამოსხივებას უწოდებენ. ეფექტური გამოსხივება რაც მეტია, მით უფრო მაღალია რადიაციული ზედაპირის ტემპერატურა. ჰაერის ტენიანობა ამცირებს ეფექტურ გამოსხივებას, მისი ღრუბლები მნიშვნელოვნად ამცირებს მას.

ეფექტური გამოსხივების წლიური ჯამების ყველაზე მაღალი მნიშვნელობა შეინიშნება ტროპიკულ უდაბნოებში (80 კკალ/სმ2 წელიწადში) ზედაპირის მაღალი ტემპერატურის, მშრალი ჰაერის და მოწმენდილი ცის გამო. ეკვატორზე, ჰაერის მაღალი ტენიანობით, ეფექტური გამოსხივება არის მხოლოდ დაახლოებით 30 კკალ/სმ2 წელიწადში და მისი ღირებულება ხმელეთისთვის და ოკეანეებისთვის ოდნავ განსხვავდება. ზომიერ განედებში, დედამიწის ზედაპირი კარგავს სითბოს თითქმის ნახევარს, რომელსაც იგი იღებს მთლიანი რადიაციის შთანთქმით. ზოგადად, დედამიწისთვის ეფექტური გამოსხივება არის 46 კკალ/სმ2 წელიწადში.

ატმოსფეროს შესაძლებლობას გადასცეს მზის მოკლე ტალღის გამოსხივება (პირდაპირი და დიფუზური გამოსხივება) და შეაფერხოს დედამიწის გრძელტალღოვანი თერმული გამოსხივება სათბურის ეფექტს უწოდებენ. დედამიწის ზედაპირის საშუალო ტემპერატურა დაახლოებით + 150C-ია, ატმოსფეროს არარსებობის შემთხვევაში კი 21-360-ით დაბალი იქნებოდა.

5. სხვაობა შთანთქმულ გამოსხივებას შორისეფექტურ გამოსხივებას ეწოდება რადიაციული ბალანსი ან ნარჩენი გამოსხივება. ნაშთის შემომავალი ნაწილი მოიცავს პირდაპირ გამოსხივებას, გაფანტულს, ე.ი. სულ. სახარჯო ნაწილში - ზედაპირის ალბედო და მისი ეფექტური გამოსხივება.

ზედაპირის გამოსხივების ბალანსის მნიშვნელობა განისაზღვრება განტოლებით: R = Q (1 – a) – Ieff, სადაც Q არის მზის ჯამური გამოსხივება ერთეულ ზედაპირზე, a არის ალბედო (გამოხატული წილადად), Ieff არის ეფექტური. ზედაპირის გამოსხივება. თუ შეყვანა გამომავალზე მეტია, გამოსხივების ბალანსი დადებითია, თუ შემავალი გამომავალზე ნაკლებია, უარყოფითია.

დედამიწის ზედაპირის რადიაციული ბალანსი წლის განმავლობაში დადებითია მთელი დედამიწისთვის, გარდა გრენლანდიისა და ანტარქტიდის ყინულის პლატოებისა. ეს ნიშნავს, რომ შთანთქმის გამოსხივების წლიური შემოდინება აღემატება ეფექტურ გამოსხივებას ამავე დროს.

ღამით, ყველა განედზე, ზედაპირის რადიაციული ბალანსი უარყოფითია, დღისით შუადღემდე დადებითია (ზამთრის მაღალი განედების გარდა), შუადღისას ისევ უარყოფითი.

რადიაციული ბალანსის წლიური ჯამების რუკაზე ჩანს, რომ მათი განაწილება ოკეანეში მთლიანობაში ზონალურია. ტროპიკულ განედებში ოკეანეში რადიაციული ბალანსის წლიური ჯამებია 140 კკალ/სმ2 (არაბული ზღვა), ხოლო მცურავი ყინულის საზღვრებზე ისინი არ აღემატება 30 კკალ/სმ2-ს. დაახლოებით 600 წ. და შენ. განედებზე, წლიური რადიაციული ბალანსი არის 20 - 30 კკალ/სმ2. აქედან უფრო მაღალ განედებზე მცირდება და მატერიკზე ანტარქტიდაზე უარყოფითია -5 - -10 კკალ/სმ2. ის იზრდება დაბალ განედებზე და აღწევს 100–120 კკალ/სმ2 ტროპიკებში და ეკვატორში. ზონალური განაწილებიდან მცირე გადახრები დაკავშირებულია სხვადასხვა მოღრუბლულობასთან. წყლის ზედაპირის ზემოთ რადიაციული ბალანსი უფრო დიდია, ვიდრე ხმელეთზე იმავე განედებზე, რადგან ოკეანეები შთანთქავენ მეტ რადიაციას. რადიაციული ბალანსის მნიშვნელობა მნიშვნელოვნად გადახრის ზონალურ განაწილებას უდაბნოებში, სადაც ბალანსი იკლებს მშრალ და ოდნავ მოღრუბლულ ჰაერში მაღალი ეფექტური გამოსხივების გამო (საჰარაში - 60 კკალ/სმ2, ხოლო მახლობლად ოკეანეებში - 120 - 140 კკალ / სმ2). ბალანსი ასევე დაქვეითებულია, მაგრამ ნაკლებად, მუსონური კლიმატის მქონე რაიონებში, სადაც თბილ სეზონზე ღრუბლიანობა მატულობს და, შესაბამისად, აბსორბირებული რადიაცია (პირდაპირი და დიფუზური) მცირდება იმავე განედზე მდებარე სხვა რაიონებთან შედარებით. .

იანვარში რადიაციული ბალანსი უარყოფითია ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს დიდ ნაწილში. ნულოვანი იზოლინი გადის 400 ს.ლ რეგიონში. ამ გრძედის ჩრდილოეთით, ბალანსი ხდება უარყოფითი, აღწევს მინუს 4 კკალ/სმ2-ს და დაბლა არქტიკაში. სამხრეთით ის იზრდება 10-14 კკალ/სმ2-მდე სამხრეთ ტროპიკში, ხოლო სამხრეთით მცირდება 4-5 კკალ/სმ2-მდე ანტარქტიდის სანაპირო რაიონებში.

ივლისში რადიაციული ბალანსი მთელ ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში დადებითია. 60 - 650 ნ ის 8 კკალ/სმ2-ზე მეტია. სამხრეთით, ის ნელ-ნელა იზრდება, აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობებს ჩრდილოეთ ტროპიკის ორივე მხარეს - 12-14 კკალ/სმ2 და უფრო მაღალი, ხოლო არაბეთის ზღვის ჩრდილოეთით - 16 კკალ/სმ2. ბალანსი რჩება დადებითი 400S-მდე. სამხრეთით ის მიდის უარყოფით მნიშვნელობებამდე და ანტარქტიდის სანაპიროზე მცირდება მინუს 1 - მინუს 2 კკალ/სმ2-მდე.

6. როგორ იხარჯება ზედმეტი სითბო(დადებითი რადიაციული ბალანსი) და მისი დეფიციტი კომპენსირებულია (უარყოფითი რადიაციული ბალანსი), როგორ არის დამყარებული თერმული წონასწორობა ზედაპირისთვის, ატმოსფეროსთვის, ხსნის თერმული ბალანსი.

ზედაპირის სითბოს ბალანსის განტოლება

R1 - LE - P - B = 0,

სადაც R1 არის რადიაციის ბალანსი (ყოველთვის დადებითი), LE არის აორთქლების სითბოს მოხმარება (L არის აორთქლების ფარული სითბო, E არის აორთქლება), P არის ტურბულენტური სითბოს გაცვლა ზედაპირსა და ატმოსფეროს შორის, B არის სითბოს გაცვლა. ზედაპირსა და ნიადაგის ან წყლის ფენებს შორის.

ვინაიდან განტოლების ყველა პირობა შეიძლება შეიცვალოს, სითბოს ბალანსი ძალიან მობილურია. ატმოსფეროს სითბოს ბალანსი მოიცავს მის რადიაციულ ბალანსს R2 (ყოველთვის უარყოფითი), ზედაპირიდან გამოსულ სითბოს - P და ტენიანობის კონდენსაციის დროს გამოთავისუფლებულ სითბოს - LE (მნიშვნელობები ყოველთვის დადებითია). საშუალოდ, ატმოსფეროს გრძელვადიანი სითბოს ბალანსი შეიძლება გამოისახოს განტოლებით:

R2 + P + LE = 0.

ზედაპირისა და ატმოსფეროს მთლიანობაში სითბოს ბალანსი გრძელვადიანი საშუალოდ ნულის ტოლია.

თუ დედამიწაზე შემომავალი მზის რადიაციის რაოდენობა წელიწადში 100% იქნება, მაშინ 31% იგზავნება უკან პლანეტათაშორის სივრცეში (7% მიმოფანტულია და 24% აირეკლება ღრუბლებით). ატმოსფერო შთანთქავს შემომავალი გამოსხივების 17%-ს (3% შეიწოვება ოზონით, 13% წყლის ორთქლით და 1% ღრუბლებით). დარჩენილი 52% (პირდაპირი + მიმოფანტული გამოსხივება) აღწევს ქვედა ზედაპირს, რომელიც 4% აირეკლება ატმოსფეროს გარეთ და შთანთქავს 48%. ზედაპირის მიერ შთანთქმული 48%-დან 18% მიდის ეფექტურ გამოსხივებაზე. ამრიგად, ზედაპირის რადიაციული ბალანსი (ნარჩენი გამოსხივება) იქნება 30% (52% - 4% -18%). ზედაპირიდან აორთქლება მოიხმარს 22%, ხოლო 8% იხარჯება ატმოსფეროს ტურბულენტურ სითბოს გაცვლაზე. ზედაპირის თერმული ბალანსი: 30% - 22% - 8% = -30%.

ატმოსფეროს გამოსხივება პლანეტათაშორის სივრცეში - 65%. მისი რადიაციული ბალანსი: -65% + 17% + 18% = -30%. ატმოსფეროს სითბური ბალანსი: -30% + 22% + 8% =0. დედამიწის, როგორც პლანეტის ალბედო არის 35%.