Geographic na pamamahagi ng kabuuang radiation. Direkta, nakakalat at kabuuang radiation

Ang araw ay pinagmumulan ng corpuscular at electromagnetic radiation. Ang corpuscular radiation ay hindi tumagos sa atmospera sa ibaba 90 km, habang ang electromagnetic radiation ay umaabot sa ibabaw ng lupa. Sa meteorology, tinatawag itong solar radiation o simpleng radiation. Ito ay isang dalawang-bilyon ng kabuuang enerhiya ng Araw at naglalakbay mula sa Araw patungo sa Lupa sa loob ng 8.3 minuto. Ang solar radiation ay ang pinagmumulan ng enerhiya para sa halos lahat ng prosesong nagaganap sa atmospera at sa ibabaw ng mundo. Ito ay halos shortwave at binubuo ng ~9% invisible ultraviolet radiation, ~47% visible light radiation at ~44% invisible infrared radiation. Dahil halos kalahati ng solar radiation ay nakikitang liwanag. Ang araw ay nagsisilbing isang mapagkukunan ng hindi lamang init, kundi pati na rin ang liwanag - isang kinakailangang kondisyon para sa buhay sa Earth.

Ang radiation na dumarating sa Earth nang direkta mula sa solar disk ay tinatawag na direktang solar radiation. Dahil sa ang katunayan na ang distansya mula sa Araw hanggang sa Earth ay malaki, at ang Earth ay maliit, ang radiation ay bumabagsak sa alinman sa mga ibabaw nito sa anyo ng isang sinag ng parallel ray.

Ang solar radiation ay may isang tiyak na densidad ng flux bawat yunit ng lugar bawat yunit ng oras. Ang yunit ng pagsukat ng intensity ng radiation ay ang dami ng enerhiya (sa joules o calories) na natatanggap ng 1 cm 2 ng ibabaw bawat minuto kapag ang mga sinag ng araw ay bumagsak nang patayo. Sa itaas na hangganan ng atmospera, sa average na distansya mula sa Earth hanggang sa Araw, ito ay 8.3 J / cm "per min, o 1.98 cal / cm 2 bawat min. Ang halagang ito ay tinatanggap bilang isang internasyonal na pamantayan at tinatawag na solar constant (S 0). Ang panaka-nakang pagbabagu-bago nito sa panahon ng taon ay hindi gaanong mahalaga (± 3.3%) at dahil sa pagbabago ng distansya mula sa Earth hanggang sa Araw. Ang mga hindi pana-panahong pagbabago ay sanhi ng iba't ibang emissivity ng Araw. Ang klima sa itaas na hangganan ng atmospera ay tinatawag na radiation o solar.Ito ay kinakalkula ayon sa teorya batay sa anggulo ng inclination ng solar rays sa isang pahalang na ibabaw.

Sa pangkalahatan, ang solar na klima ay makikita sa ibabaw ng mundo. Kasabay nito, ang tunay na radiation at temperatura sa Earth ay makabuluhang naiiba mula sa solar na klima dahil sa iba't ibang mga panlupa na kadahilanan. Ang pangunahing isa ay ang attenuation ng radiation sa atmospera dahil sa pagmuni-muni, pagsipsip at pagkalat, pati na rin bilang isang resulta ng pagmuni-muni ng radiation mula sa ibabaw ng lupa.

Sa tuktok ng atmospera, ang lahat ng radiation ay nagmumula sa anyo ng direktang radiation. Ayon sa S. P. Khromov at M. A. Petrosyants, 21% nito ay makikita mula sa mga ulap at hangin pabalik sa kalawakan. Ang natitirang bahagi ng radiation ay pumapasok sa atmospera, kung saan ang direktang radiation ay bahagyang nasisipsip at nakakalat. Ang natitirang direktang radiation (24%) ay umabot sa ibabaw ng lupa, ngunit humina. Ang mga pattern ng pagpapahina nito sa atmospera ay ipinahayag ng batas ni Bouguer:

S \u003d S 0 * p m (J, o cal / cm 2, bawat minuto),

kung saan ang S ay ang dami ng direktang solar radiation na nakarating sa ibabaw ng mundo, bawat unit area (cm 2) na matatagpuan patayo sa sinag ng araw, S 0 ay ang solar constant, p ay ang transparency coefficient sa mga fraction ng pagkakaisa, na nagpapakita kung anong bahagi ng radiation na umabot sa ibabaw ng lupa, m ay ang haba ng landas ng sinag sa atmospera.

Sa katotohanan, ang mga sinag ng araw ay bumabagsak sa ibabaw ng lupa at sa anumang iba pang antas ng atmospera sa isang anggulo na mas mababa sa 90°. Ang daloy ng direktang solar radiation papunta sa pahalang na ibabaw ay tinatawag na insolation (S 1). Kinakalkula ito ng formula S 1 \u003d S * sin h ☼ (J, o cal / cm 2, bawat minuto), kung saan ang h ☼ ay ang taas ng Araw. Naturally, may mas kaunting enerhiya sa bawat yunit ng pahalang na ibabaw kaysa sa bawat yunit ng lugar na matatagpuan patayo sa sinag ng araw (Larawan 22).

Ang atmospera ay sumisipsip ng humigit-kumulang 23% at nagwawaldas ng humigit-kumulang 32% ng direktang solar radiation na pumapasok sa atmospera, at 26% ng nakakalat na radiation pagkatapos ay dumarating sa ibabaw ng lupa, at 6% ay napupunta sa kalawakan.

Ang solar radiation ay sumasailalim hindi lamang sa quantitative kundi pati na rin sa qualitative na mga pagbabago sa atmospera, dahil ang mga air gas at aerosol ay sumisipsip at nagkakalat ng solar rays nang pili. Ang pangunahing sumisipsip ng radiation ay singaw ng tubig, mga ulap at aerosol, pati na rin ang ozone, na malakas na sumisipsip ng ultraviolet radiation. Ang mga molekula ng iba't ibang mga gas at aerosol ay nakikilahok sa pagkalat ng radiation. Ang scattering ay ang paglihis ng mga light ray sa lahat ng direksyon mula sa orihinal na direksyon, upang ang nakakalat na radiation ay dumating sa ibabaw ng lupa hindi mula sa solar disk, ngunit mula sa buong kalangitan. Ang scattering ay depende sa wavelength: ayon sa batas ni Rayleigh, mas maikli ang wavelength, mas matindi ang scattering. Samakatuwid, ang mga sinag ng ultraviolet ay nakakalat higit sa lahat, at sa mga nakikita, kulay-lila at asul. Samakatuwid ang asul na kulay ng hangin at, nang naaayon, ang kalangitan sa malinaw na panahon. Ang direktang radiation, sa kabilang banda, ay lumalabas na halos dilaw, kaya ang solar disk ay lumilitaw na madilaw-dilaw. Sa pagsikat at paglubog ng araw, kapag ang landas ng sinag sa atmospera ay mas mahaba at ang pagkakalat ay mas malaki, ang mga pulang sinag lamang ang nakakarating sa ibabaw, na ginagawang ang Araw ay lumilitaw na pula. Ang nakakalat na radiation ay nagdudulot ng liwanag sa araw sa maulap na panahon at sa lilim sa malinaw na panahon; ang kababalaghan ng takip-silim at puting gabi ay nauugnay dito. Sa Buwan, kung saan walang kapaligiran at, nang naaayon, nakakalat na radiation, ang mga bagay na nahuhulog sa anino ay nagiging ganap na hindi nakikita.

Sa taas, habang bumababa ang density ng hangin at, nang naaayon, ang bilang ng mga nakakalat na particle, ang kulay ng langit ay nagiging mas madilim, unang nagiging malalim na asul, pagkatapos ay sa asul-lila, na malinaw na nakikita sa mga bundok at makikita sa Himalayan landscapes ng N. Roerich. Sa stratosphere, ang kulay ng hangin ay itim at lila. Ang mga astronaut ay nagpapatotoo na sa taas na 300 km ang kulay ng kalangitan ay itim.

Sa pagkakaroon ng malalaking aerosol, droplet at kristal sa atmospera, hindi na ito nagkakalat, ngunit nagkakalat na pagmuni-muni, at dahil ang diffusely reflected radiation ay puting liwanag, ang kulay ng langit ay nagiging maputi-puti.

Ang direktang at nagkakalat na solar radiation ay may tiyak na pang-araw-araw at taunang kurso, na pangunahing nakasalalay sa taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw, sa transparency ng hangin at pag-ulap.

kanin. 22. Ang pag-agos ng solar radiation sa ibabaw AB, patayo sa mga sinag, at sa pahalang na ibabaw AC (ayon kay S. P. Khromov)

Ang daloy ng direktang radiation sa araw mula sa pagsikat ng araw hanggang tanghali ay tumataas at pagkatapos ay bumababa hanggang sa paglubog ng araw dahil sa mga pagbabago sa taas ng Araw at ang landas ng sinag sa atmospera. Gayunpaman, dahil ang transparency ng atmospera ay bumababa sa tanghali dahil sa pagtaas ng singaw ng tubig sa hangin at alikabok, at pagtaas ng convective cloudiness, ang pinakamataas na halaga ng radiation ay inililipat sa mga oras bago ang tanghali. Ang pattern na ito ay likas sa equatorial-tropical latitude sa buong taon, at sa mapagtimpi na latitude sa tag-araw. Sa taglamig, sa mapagtimpi na latitude, ang pinakamataas na radiation ay nangyayari sa tanghali.

Ang taunang pagkakaiba-iba ng average na buwanang halaga ng direktang radiation ay nakasalalay sa latitude. Sa ekwador, ang taunang kurso ng direktang radiation ay may anyo ng dobleng alon: maxima sa panahon ng tagsibol at taglagas equinox, minima sa panahon ng tag-araw at taglamig solstices. Sa mga mapagtimpi na latitude, ang pinakamataas na halaga ng direktang radiation ay nangyayari sa tagsibol (Abril sa hilagang hemisphere), at hindi sa mga buwan ng tag-araw, dahil ang hangin sa oras na ito ay mas transparent dahil sa mas mababang nilalaman ng singaw ng tubig at alikabok. , pati na rin ang bahagyang maulap. Ang minimum na radiation ay sinusunod sa Disyembre, kapag ang araw ay nasa pinakamababa, ang mga oras ng liwanag ng araw ay maikli, at ito ang pinaka maulap na buwan ng taon.

Ang pang-araw-araw at taunang kurso ng nakakalat na radiation ay tinutukoy ng pagbabago sa taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw at ang haba ng araw, pati na rin ang transparency ng atmospera. Ang maximum na nakakalat na radiation sa araw ay sinusunod sa araw na may pagtaas ng radiation sa kabuuan, kahit na ang bahagi nito sa umaga at gabi na oras ay mas malaki kaysa sa direktang radiation, at sa araw, sa kabaligtaran, ang direktang radiation ay nananaig sa ibabaw. nagkakalat ng radiation. Ang taunang kurso ng nakakalat na radiation sa ekwador ay karaniwang inuulit ang kurso ng isang tuwid na linya. Sa ibang mga latitude, mas malaki ito sa tag-araw kaysa sa taglamig, dahil sa pagtaas ng kabuuang pag-agos ng solar radiation sa tag-araw.

Ang ratio sa pagitan ng direkta at nakakalat na radiation ay nag-iiba depende sa taas ng Araw, ang transparency ng atmospera at cloudiness.

Ang mga proporsyon sa pagitan ng direkta at nakakalat na radiation ay hindi pareho sa iba't ibang latitude. Sa polar at subpolar na mga rehiyon, ang diffuse radiation ay bumubuo ng 70% ng kabuuang radiation flux. Ang halaga nito, bilang karagdagan sa mababang posisyon ng Araw at cloudiness, ay apektado din ng maraming pagmuni-muni ng solar radiation mula sa ibabaw ng snow. Simula sa temperate latitude at halos sa ekwador, nangingibabaw ang direktang radiation sa nakakalat na radiation. Ang ganap at kamag-anak na kahalagahan nito ay lalong mahusay sa mga panloob na tropikal na disyerto (Sahara, Arabia), na nailalarawan sa pamamagitan ng kaunting ulap at malinaw na tuyong hangin. Sa kahabaan ng ekwador, muling nangingibabaw ang scattered radiation sa tuwid na linya dahil sa mataas na humidity ng hangin at pagkakaroon ng cumulus clouds na nagkakalat ng solar radiation.

Sa pagtaas ng taas ng isang lugar sa itaas ng antas ng dagat, ang ganap at kamag-anak na mga halaga ng direktang radiation ay tumataas nang malaki at ang nagkakalat na radiation ay bumababa, habang ang layer ng kapaligiran ay nagiging mas payat. Sa taas na 50–60 km, ang direktang radiation flux ay lumalapit sa solar constant.

Ang lahat ng solar radiation - direkta at nagkakalat, na dumarating sa ibabaw ng lupa, ay tinatawag na kabuuang radiation:

Q = S * sin h ☼ + D,

kung saan ang Q ay kabuuang radiation, S ay direkta, D ay nagkakalat, h ☼ ay ang taas ng Araw sa itaas ng abot-tanaw. Ang kabuuang radiation ay humigit-kumulang 50% ng solar radiation na dumarating sa itaas na hangganan ng atmospera.

Sa walang ulap na kalangitan, ang kabuuang radiation ay makabuluhan at may pang-araw-araw na pagkakaiba-iba na may maximum sa bandang tanghali at taunang variation na may maximum sa tag-araw. Binabawasan ng cloudiness ang radiation, kaya sa tag-araw ang pagdating nito sa mga oras bago ang tanghali ay sa average na mas malaki kaysa sa hapon. Sa parehong dahilan, mas malaki ito sa unang kalahati ng taon kaysa sa pangalawa.

Ang isang bilang ng mga regularidad ay sinusunod sa pamamahagi ng kabuuang radiation sa ibabaw ng lupa.

kanin. 23. Taunang halaga ng kabuuang solar radiation (MJ / (m 2 taon))

Ang pangunahing pattern ay ang kabuuang radiation ay ibinahagi sa zonal, bumababa mula sa equatorial-tropical latitude hanggang sa mga pole alinsunod sa pagbaba sa anggulo ng saklaw ng sinag ng araw (Larawan 23). Ang mga paglihis mula sa zonal distribution ay ipinaliwanag ng iba't ibang cloudiness at transparency ng atmospera. Ang pinakamataas na taunang kabuuang halaga ng radiation na 7200–7500 MJ/m2 bawat taon (mga 200 kcal/cm2 bawat taon) ay nangyayari sa mga tropikal na latitude, kung saan mayroong kaunting ulap at mababang kahalumigmigan ng hangin. Sa panloob na mga tropikal na disyerto (Sahara, Arabia), kung saan mayroong isang kasaganaan ng direktang radiation at halos walang mga ulap, ang kabuuang solar radiation kahit na umabot sa higit sa 8000 MJ / m 2 bawat taon (hanggang sa 220 kcal / cm 2 bawat taon) . Malapit sa ekwador, bumababa ang kabuuang radiation sa 5600-6500 MJ/m bawat taon (140-160 kcal/cm2 bawat taon) dahil sa makabuluhang cloudiness, mataas na kahalumigmigan at mas mababang air transparency. Sa mapagtimpi latitude, ang kabuuang radiation ay 5000 - 3500 MJ / m 2 bawat taon (= 120 - 80 kcal / cm 2 bawat taon), sa mga polar na rehiyon - 2500 MJ / m bawat taon (= 60 kcal / cm 2 bawat taon ). Bukod dito, sa Antarctica ito ay 1.5 - 2 beses na mas malaki kaysa sa Arctic, pangunahin dahil sa mas mataas na ganap na taas ng mainland (higit sa 3 km) at samakatuwid ay ang mababang density ng hangin, ang pagkatuyo at transparency nito, pati na rin ang maulap na panahon. . Ang zonality ng kabuuang radiation ay mas mahusay na ipinahayag sa mga karagatan kaysa sa mga kontinente.

Ang pangalawang mahalagang pattern ng kabuuang radiation ay na ang mga kontinente ay tumatanggap ng higit pa nito kaysa sa mga karagatan, dahil sa mas kaunti (sa pamamagitan ng 15 - 30%) na ulap sa ibabaw ng mga kontinente. Ang tanging eksepsiyon ay ang mga ekwador na latitude, dahil sa araw ang convective cloudiness sa karagatan ay mas mababa kaysa sa lupa.

Ang ikatlong tampok ay na sa hilagang, mas continental hemisphere, ang kabuuang radiation ay karaniwang mas malaki kaysa sa southern oceanic.

Noong Hunyo, ang pinakamalaking buwanang dami ng solar radiation ay natatanggap ng hilagang hemisphere, lalo na ang panloob na tropikal at subtropikal na mga rehiyon. Sa mapagtimpi at polar latitude, ang dami ng radiation ay bahagyang nag-iiba sa mga latitude, dahil ang pagbaba sa anggulo ng saklaw ng mga sinag ay binabayaran ng tagal ng sikat ng araw, hanggang sa araw ng polar sa kabila ng Arctic Circle. Sa southern hemisphere, na may pagtaas ng latitude, mabilis na bumababa ang radiation at zero ito sa kabila ng Antarctic Circle.

Noong Disyembre, ang southern hemisphere ay tumatanggap ng mas maraming radiation kaysa sa hilaga. Sa oras na ito, ang pinakamalaking buwanang halaga ng init ng araw ay nahuhulog sa mga disyerto ng Australia at Kalahari; karagdagang sa mapagtimpi latitude, ang radiation ay unti-unting bumababa, ngunit sa Antarctica ito ay tumataas muli at umabot sa parehong mga halaga tulad ng sa tropiko. Sa hilagang hemisphere, na may pagtaas ng latitude, mabilis itong bumababa at wala sa kabila ng Arctic Circle.

Sa pangkalahatan, ang pinakamalaking taunang amplitude ng kabuuang radiation ay sinusunod sa kabila ng mga polar circle, lalo na sa Antarctica, ang pinakamaliit - sa equatorial zone.

Tinutukoy ng latitudinal na posisyon ng bansa ang dami ng solar radiation na umaabot sa ibabaw at ang intra-annual distribution nito. Ang Russia ay matatagpuan sa pagitan ng 77 at 41°N; ang pangunahing lugar nito ay matatagpuan sa pagitan ng 50 at 70 ° N. latitude. Ito ang dahilan para sa posisyon ng Russia higit sa lahat sa mapagtimpi at subarctic zone, na predetermines matalim na pagbabago sa dami ng solar radiation sa mga panahon ng taon. Tinutukoy ng malaking lawak ng teritoryo mula hilaga hanggang timog ang mga makabuluhang pagkakaiba sa taunang kabuuang radiation sa pagitan ng hilaga at timog na mga rehiyon nito. Sa Arctic archipelagos ng Franz Josef Land at Severnaya Zemlya, ang taunang kabuuang radiation ay humigit-kumulang 60 kcal/cm2 (2500 mJ/m2), at sa matinding timog ay humigit-kumulang 120 kcal/cm2 (5000 mJ/m2).

Ang pinakamahalaga ay ang posisyon ng bansa na may kaugnayan sa mga karagatan, dahil ang pamamahagi ng cloudiness ay nakasalalay dito, na nakakaapekto sa ratio ng direkta at nagkakalat na radiation at sa pamamagitan nito ang halaga ng kabuuang radiation, pati na rin ang supply ng mas mahalumigmig. hangin sa dagat. Ang Russia, tulad ng alam mo, ay hugasan ng mga dagat, pangunahin sa hilaga at silangan, na, kasama ang kanlurang paglipat ng mga masa ng hangin na namamayani sa mga latitude na ito, nililimitahan ang impluwensya ng mga dagat sa loob ng isang medyo makitid na baybayin. Gayunpaman, ang isang matalim na pagtaas ng cloudiness sa Malayong Silangan sa tag-araw ay binabawasan ang solar radiation sa Hulyo sa rehiyon ng Sikhote-Alin sa 550 mJ/m2, na katumbas ng kabuuang radiation sa hilaga ng Kola Peninsula, Yamal, at Taimyr.

Ang solar radiation na umaabot sa ibabaw ng Earth ay ang pangunahing base ng enerhiya para sa pagbuo ng klima. Tinutukoy nito ang pangunahing pag-agos ng init sa ibabaw ng lupa. Kung mas malayo sa ekwador, mas maliit ang anggulo ng saklaw ng mga sinag ng araw, mas mababa ang intensity ng solar radiation. Dahil sa malaking ulap sa kanlurang mga rehiyon ng Arctic Basin, na nakakaantala sa direktang solar radiation, ang pinakamababang taunang kabuuang radiation ay karaniwan para sa mga polar na isla ng bahaging ito ng Arctic at rehiyon ng Varanger Fjord sa Kola Peninsula (mga 2500 mJ). /m2). Sa timog, ang kabuuang radiation ay tumataas, na umaabot sa maximum sa Taman Peninsula at sa lugar ng Lake Khanka sa Malayong Silangan (higit sa 5000 mJ/m2). Kaya, ang taunang kabuuang radiation ay dumoble mula sa hilagang hangganan hanggang sa timog.

Ang kabuuang radiation ay ang papasok na bahagi ng balanse ng radiation: R = Q (1 - a) - J. Ang papalabas na bahagi ay sinasalamin na radiation (Q · a) at epektibong radiation (J). Ang sinasalamin na radiation ay nakasalalay sa albedo ng pinagbabatayan na ibabaw, at samakatuwid ay nag-iiba sa bawat zone at mga panahon. Ang mabisang radiation ay tumataas kasabay ng pagbaba ng ulap, kaya mula sa mga baybayin ng mga dagat sa loob ng bansa. Bilang karagdagan, ang epektibong radiation ay nakasalalay sa temperatura ng hangin at temperatura ng aktibong ibabaw. Sa pangkalahatan, ang epektibong radiation ay tumataas mula hilaga hanggang timog.

Ang balanse ng radiation sa pinakahilagang isla ay negatibo; sa mainland, ito ay nag-iiba mula sa 400 mJ/m2 sa matinding hilaga ng Taimyr hanggang 2000 mJ/m2 sa matinding timog ng Malayong Silangan, sa ibabang bahagi ng Volga at Eastern Ciscaucasia. Ang balanse ng radiation ay umabot sa pinakamataas na halaga nito (2100 mJ/m2) sa Western Ciscaucasia. Tinutukoy ng balanse ng radiation ang dami ng init na ginugugol sa magkakaibang proseso na nagaganap sa kalikasan. Dahil dito, malapit sa hilagang kontinental na labas ng Russia, ang mga natural na proseso, at higit sa lahat, ang pagbuo ng klima, ay kumonsumo ng limang beses na mas kaunting init kaysa sa malapit sa timog na labas nito.

Ang solar radiation ay ang lahat ng enerhiya mula sa Araw na umaabot sa Earth.

Ang bahagi ng solar radiation na umabot sa ibabaw ng Earth nang walang mga hadlang ay tinatawag na direktang radiation. Ang pinakamataas na posibleng dami ng direktang radiation ay natatanggap ng isang yunit ng lugar na matatagpuan patayo sa sinag ng araw. Kung ang mga sinag ng araw ay dumaan sa mga ulap at singaw ng tubig, kung gayon ito ay diffuse radiation.

Ang isang quantitative measure ng solar radiation na pumapasok sa isang tiyak na ibabaw ay ang energy illumination, o ang density ng radiation flux, i.e. ang dami ng nagliliwanag na insidente ng enerhiya sa isang unit area kada yunit ng oras. Ang pag-iilaw ng enerhiya ay sinusukat sa W/m2.

Ang dami ng solar radiation ay depende sa:

1) ang anggulo ng saklaw ng sikat ng araw

2) ang tagal ng liwanag ng araw

3) ulap.

Humigit-kumulang 23% ng direktang solar radiation ang nasisipsip sa atmospera. Bukod dito, ang pagsipsip na ito ay pumipili: ang iba't ibang mga gas ay sumisipsip ng radiation sa iba't ibang bahagi ng spectrum at sa iba't ibang antas.

Ang solar radiation ay umabot sa itaas na hangganan ng atmospera sa anyo ng direktang radiation. Humigit-kumulang 30% ng direktang solar radiation na insidente sa Earth ay makikita pabalik sa outer space. Ang natitirang 70% ay pumapasok sa kapaligiran.

Ang mga disyerto na nakahiga sa mga linya ng tropiko ay tumatanggap ng pinakamalaking dami ng solar radiation. Ang araw ay sumisikat doon at ang panahon ay walang ulap sa halos buong taon.

Mayroong maraming singaw ng tubig sa atmospera sa itaas ng ekwador, na bumubuo ng makakapal na ulap. Ang singaw at ulap ay sumisipsip ng karamihan sa solar radiation.

Ang mga polar na rehiyon ay tumatanggap ng pinakamaliit na dami ng radiation, kung saan ang mga sinag ng araw ay halos lumampas sa ibabaw ng Earth.

Ang nakapailalim na ibabaw ay sumasalamin sa radiation sa iba't ibang paraan. Ang madilim at hindi pantay na mga ibabaw ay sumasalamin sa kaunting radiation, habang ang magaan at makinis na mga ibabaw ay sumasalamin nang mabuti.

Ang dagat sa isang bagyo ay nagpapakita ng mas kaunting radiation kaysa sa dagat sa kalmado.

Albedo (lat. albus - puti) - ang kakayahan ng isang ibabaw na magpakita ng radiation.

Geographic na pamamahagi ng kabuuang radiation

Ang pamamahagi ng taunang at buwanang halaga ng kabuuang solar radiation sa buong mundo ay zonal: ang mga isoline ng radiation flux sa mga mapa ay hindi tumutugma sa mga bilog ng latitude. Ang mga paglihis na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang pamamahagi ng radiation sa buong mundo ay naiimpluwensyahan ng transparency ng atmospera at cloudiness.

Ang taunang halaga ng kabuuang radiation ay lalong mataas sa mababang-cloud na subtropikal na disyerto. Ngunit sa mga lugar ng kagubatan ng ekwador na may mataas na ulap, ang mga ito ay nabawasan. Sa mas mataas na latitude ng parehong hemisphere, bumababa ang taunang halaga ng kabuuang radiation. Ngunit pagkatapos ay lumaki silang muli - maliit sa Hilagang Hemispero, ngunit napakalaki sa maulap at maniyebe na Antarctica. Sa ibabaw ng karagatan, ang dami ng radiation ay mas mababa kaysa sa lupa.

Ang balanse ng radiation ng ibabaw ng mundo para sa taon ay positibo sa lahat ng dako sa Earth, maliban sa mga talampas ng yelo ng Greenland at Antarctica. Nangangahulugan ito na ang taunang pag-agos ng absorbed radiation ay mas malaki kaysa sa epektibong radiation sa parehong oras. Ngunit hindi ito nangangahulugan na ang ibabaw ng mundo ay umiinit bawat taon. Ang labis ng nasisipsip na radiation sa radiation ay nababalanse sa pamamagitan ng paglipat ng init mula sa ibabaw ng lupa patungo sa hangin sa pamamagitan ng thermal conduction at sa panahon ng phase transformations ng tubig (sa panahon ng pagsingaw mula sa ibabaw ng lupa at kasunod na condensation sa atmospera).

Para sa ibabaw ng lupa, walang radiative equilibrium sa pagtanggap at pagbabalik ng radiation, ngunit mayroong thermal equilibrium: ang pag-agos ng init sa ibabaw ng lupa kapwa sa pamamagitan ng radiative at non-radiative na paraan ay katumbas ng pagbabalik nito sa parehong mga pamamaraan. .

Tulad ng nalalaman, ang balanse ng radiation ay ang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuang radiation at ang epektibong radiation. Ang mabisang radyasyon ng ibabaw ng daigdig ay naipamahagi sa globo nang mas pantay kaysa sa kabuuang radyasyon. Ang punto ay habang ang temperatura ng ibabaw ng lupa ay tumataas, ibig sabihin, sa paglipat sa mas mababang mga latitude, ang self-radiation ng ibabaw ng lupa ay tumataas; gayunpaman, sa parehong oras, ang counter radiation ng atmospera ay tumataas din dahil sa mas maraming moisture content ng hangin at ang mas mataas na temperatura nito. Samakatuwid, ang mga pagbabago sa epektibong radiation na may latitude ay hindi masyadong malaki.

Heograpikong pamamahagi ng kabuuang solar radiation at balanse ng radiation

Ang taunang halaga ng pagdating ng solar radiation ay tumataas mula sa mga pole hanggang sa ekwador. Gayunpaman, ang pangkalahatang katangian ng regular na ito ay nilalabag depende sa pamamahagi ng cloudiness, humidity at dustiness ng kapaligiran. Kaya, sa mga disyerto, kung saan nananaig ang maaliwalas na panahon, ang pagdating ng solar radiation ay mas malaki kaysa sa parehong latitude sa mga lugar sa baybayin.

Ang pinakamalaking taunang halaga ng pagdating ng solar radiation ay sinusunod sa timog ng Egypt - 9200 MJ/m2. Sa parehong latitude sa itaas ng karagatan, ang mga ito ay 6700-7550 MJ/m2. Sa teritoryo ng USSR, ang taunang halaga ng solar radiation ay mula 2500 MJ/m2 sa hilaga hanggang 6700 MJ/m2 at higit pa sa Central Asia. Noong Hunyo, ang buwanang halaga ng kabuuang radiation sa hilaga ng USSR ay 590-670 MJ/m2, at sa timog 750-920 MJ/m2. Medyo malaki, ang pagdating ng kabuuang radiation sa hilaga, medyo maihahambing doon sa timog, ay dahil sa isang buong araw.

Ang balanse ng radiation ay nakasalalay sa parehong pagdating ng solar radiation at sa albedo at epektibong radiation ng pinagbabatayan na ibabaw. Samakatuwid, ang balanse ng radiation sa parehong heograpikal na latitude ay mas malaki sa karagatan at mas mababa sa mga kontinente. Sa loob ng USSR, ang taunang kabuuan ng balanse ng radiation ay karaniwang 500-800 MJ/m2 sa hilaga at humigit-kumulang 2200 MJ/m2 sa timog. Buwanang halaga ng balanse ng radiation

ng aktibong layer noong Hunyo malapit sa Arctic Circle sa Siberia at sa mga republika ng Gitnang Asya ay halos malapit at umaabot sa halos 280-330 MJ/m2, ayon sa pagkakabanggit. Sa fig. Ipinapakita ng Figure 9 ang isang mapa ng taunang mga kabuuan ng balanse ng radiation ng aktibong layer (ayon sa M. I. Budyko). Ang mga kabuuan na ito ay positibo sa lahat ng dako, maliban sa mga lugar na may permanenteng snow o yelo (Greenland, Antarctica). Sa mapa ng taunang kabuuan ng balanse ng radiation, kapansin-pansin ang biglaang pagbabago sa balanse ng radiation sa panahon ng paglipat mula sa karagatan patungo sa kontinente. Ito ay lalong maliwanag sa mga baybayin ng Africa, na nasa hangganan ng mga disyerto. Ito ay ipinaliwanag, una, sa pamamagitan ng katotohanan na ang albedo sa ibabaw ng karagatan ay mas mababa kaysa sa albedo ng lupa (ang albedo ng disyerto ay nasa average na 0.28) at, pangalawa, sa pamamagitan ng malaking epektibong radiation sa mga tropikal na disyerto.

Ang heograpikal na pamamahagi ng balanse ng radiation at mga bahagi nito ay unang ipinakita sa Heat Balance Atlas (1963), na pinagsama ng mga siyentipiko ng Sobyet na M. I. Budyko, T. G. Berlyand, at iba pa. Ang data sa balanse ng radiation ay ginagamit sa konstruksiyon, agrikultura, gamot, atbp. d.

Ang pagdating ng solar radiation at ang balanse ng radiation ay ang pinakamahalagang salik ng klima. Tinutukoy nila ang latitudinal thermal zonality, ibig sabihin, ang paglipat mula sa mainit na klima sa ekwador patungo sa malamig na klima ng mga polar latitude. Upang ipaliwanag ang mga pattern ng pagbuo ng klima, kailangan ang kaalaman tungkol sa pagdating at pagsipsip ng solar energy at ang mga kasunod na pagbabago nito sa ibabaw ng mundo at sa atmospera.

Ang heograpikal na pamamahagi ng kabuuang solar radiation sa itaas na hangganan ng atmospera ay nakasalalay sa latitude at oras ng taon, dahil sa sphericity ng Earth at ang pagkahilig ng equatorial plane sa eroplano ng orbit ng earth. Sa panahon ng taon, ang halaga ng kabuuang radiation ay bumababa mula sa 313 kcal bawat cm square. sa ekwador hanggang sa 133 kcal bawat cm square. sa mga poste. Sa tag-araw, bumababa ang paggamit ng radiation mula 160 kcal bawat cm square sa ekwador hanggang 133 kcal bawat cm square. sa Pole para sa 6 na buwan ng mainit na panahon, at sa taglamig - mula sa 160 kcal bawat metro kuwadrado. cm sa ekwador hanggang 0 mga 75°N

Sa taunang kurso ng radiation sa itaas na hangganan ng atmospera sa pagitan ng mga tropiko, mayroong dalawang maxima, kapag naabot ng Araw ang pinakamataas na taas ng tanghali / sa ekwador - ang mga equinox, sa iba pang mga latitude sa pagitan ng mga equinox at solstice ng tag-init /. Sa labas ng tropiko, mayroon lamang isang maximum sa taunang kurso ng radiation sa panahon ng summer solstice, kapag ang altitude ng Araw ay pinakamalaki / 90 ° - latitude + 23.5 ° / at depende sa latitude ng lugar, at isang minimum sa panahon ng taglamig solstice, ayon sa pagkakabanggit, kapag ang altitude ng Araw ay ang pinakamababa / 90 ° - latitude - 23.5 ° /.

Ang distribusyon ng kabuuang radiation malapit sa ibabaw ng mundo ay latitude-zonal. Dito, ang radiation ay humina sa pamamagitan ng katotohanan na ito ay dumaan sa atmospera, bahagi nito ay naging clayed, dispersed, at sinasalamin ng mga ulap. Binabawasan ng cloudiness ang direktang solar radiation ng 20-75%. Ang mga isoline ng kabuuang radiation sa mga mapa ay lumihis mula sa latitudinal na kurso sa ilalim ng impluwensya ng atmospheric transparency at cloudiness / fig. 2/.

Ang taunang halaga ng kabuuang radiation ay ang pinakamalaki sa tropikal at subtropikal na latitude / higit sa 140 kcal bawat metro kuwadrado. cm bawat taon /, at sa mga disyerto ng North Africa at Arabia ay 200 ... 220 kcal bawat parisukat. cm bawat taon. Sa ekwador sa ibabaw ng Basin ng Amazon at Congo at sa Indonesia, bumababa ito sa 100-120 kcal bawat metro kuwadrado. cm bawat taon. Mula sa subtropiko sa hilaga at timog, ang radiation ay bumababa sa Arctic Circle, kung saan ito ay 60 ... 80, pagkatapos ay bahagyang tumataas patungo sa north pole. at sa Antarctica umabot ito sa 120 .... 130 kcal bawat metro kuwadrado. cm bawat taon. Sa lahat ng latitude maliban sa ekwador, ang kabuuang radiation sa mga karagatan ay mas mababa kaysa sa lupa.

Kahit na ang isang perpektong (tuyo at malinis) na kapaligiran ay sumisipsip at nakakalat sa mga sinag ng araw, na binabawasan ang intensity ng solar radiation. Ang humihinang epekto sa solar radiation ng isang tunay na atmospera na naglalaman ng singaw ng tubig at mga solidong dumi ay higit na mas malaki kaysa sa isang mainam.

Ang atmospera ay sumisipsip lamang ng 15 - 20% ng solar radiation na dumating sa Earth, karamihan ay infrared. Ang singaw ng tubig, aerosol, at ozone ay nagsisilbing mga sumisipsip.

Humigit-kumulang 25% ng solar radiation ay nakakalat ng atmospera. Ang mga molekula ng gas ay nagkakalat ng mga short-wavelength ray (mula dito ang kulay ng langit ay asul). Ang mga dumi (mga particle ng alikabok, kristal at mga patak) ay nagkakalat ng mas mahabang wavelength ray (maputi-puti na kulay). Dahil sa pagkalat at pagmuni-muni ng mga sinag ng araw sa pamamagitan ng atmospera, mayroong liwanag ng araw sa maulap na araw, ang mga bagay sa lilim ay nakikita, at ang kababalaghan ng takip-silim ay nangyayari.

Turbidity factor - ang ratio ng transparency ng tunay na kapaligiran sa transparency ng ideal, ay tinutukoy ng nilalaman ng singaw ng tubig at alikabok sa kapaligiran at palaging mas malaki kaysa sa isa.

Sa pagtaas ng geographic na latitude, bumababa ang turbidity factor: sa mga latitude mula 00 hanggang 200 N. latitude. ito ay may average na 4.6, sa latitude mula 400 hanggang 500 n. - 3.5, sa latitude mula 500 hanggang 600 s.l. - 2.8 at sa latitude mula 600 hanggang 800 s.l. - 2.0. Sa temperate latitude, ang turbidity factor ay mas mababa sa taglamig kaysa sa tag-araw, at mas mababa sa umaga kaysa sa hapon. Bumababa ito sa taas. Kung mas malaki ang turbidity factor, mas malaki ang attenuation ng solar radiation sa atmospera.

Bahagi ng solar radiation na tumagos sa atmospera hanggang sa ibabaw ng mundo nang hindi nakakalat ay direktang radiation. Ang bahagi ng radiation na nakakalat ng atmospera ay na-convert sa diffuse radiation. Ang lahat ng solar radiation na pumapasok sa ibabaw ng mundo: direktang + nakakalat ay tinatawag na kabuuang radiation.

Ang ratio sa pagitan ng direkta at nakakalat na radiation ay nag-iiba nang malaki depende sa cloudiness, dustiness ng atmospera, at gayundin sa taas ng Araw. Sa maulap na kalangitan, ang diffuse radiation ay maaaring mas malaki kaysa sa direktang radiation. Sa mababang altitude ng Araw, ang kabuuang radiation ay binubuo ng halos lahat ng nakakalat na radiation. Sa solar altitude na 500 at may malinaw na kalangitan, ang nakakalat na radiation ay hindi lalampas sa 10 - 20%.

Ginagawang posible ng distribusyon ng kabuuang radiation sa Earth na masubaybayan ang mga mapa ng average na taunang at buwanang halaga nito. Ang pinakamalaking taunang halaga ng kabuuang radiation ay natatanggap ng ibabaw ng mga tropikal na disyerto sa loob ng bansa (Eastern Sahara at ang gitnang bahagi ng Arabia). Patungo sa ekwador, bumababa ang kabuuang radiation sa 120-160 kcal/cm2 bawat taon dahil sa mataas na air humidity at mataas na cloudiness. Sa mapagtimpi latitude, ang ibabaw ay tumatanggap ng 80 - 100 kcal / cm2 bawat taon, sa Arctic - 60 -70, at sa Antarctica, na may madalas na pag-uulit ng mga malinaw na araw at mataas na transparency ng kapaligiran, - 100 - 120 kcal / cm2 bawat taon . Ang pamamahagi ng kabuuang radiation sa ibabaw ng mundo ay may zonal na katangian.

4. Albedo. Ang kabuuang solar radiation, na bumabagsak sa ibabaw, ay bahagyang nasasalamin pabalik sa atmospera. Tinatawag na albedo ang ratio ng dami ng radiation mula sa ibabaw hanggang sa dami ng insidente sa ibabaw na iyon. Inilalarawan ng Albedo ang reflectivity ng isang surface at ipinahayag bilang isang fraction o bilang isang porsyento. Ang albedo ng ibabaw ng mundo ay nakasalalay sa mga katangian at kondisyon nito: kulay, halumigmig, atbp. Ang sariwang bumagsak na niyebe ay may pinakamataas na reflectivity - hanggang sa 0.90. Ang albedo ng ibabaw ng mabuhangin na disyerto ay mula 0.09 hanggang 0.34 (depende sa kulay at halumigmig), ang ibabaw ng luad na disyerto ay 0.30, mga parang na may sariwang damo - 0.22, na may tuyong damo - 0.931, nangungulag na kagubatan - 0, 16 -0.27, coniferous na kagubatan - 0.6 - 0.19. Ang reflectivity ng isang kalmado na ibabaw ng tubig na may isang manipis na saklaw ng sikat ng araw ay 0.02, na may mababang standing ng Araw sa itaas ng abot-tanaw - 0.35.

Ang isang malinis na kapaligiran ay sumasalamin sa humigit-kumulang 0.10 solar radiation. Ang malaking albedo ng ibabaw ng polar ice na natatakpan ng snow ay isa sa mga dahilan ng mababang temperatura sa mga polar region.

Ang albedo ng Earth bilang isang planeta ay napaka-kumplikado, dahil ang ibabaw nito ay napaka-magkakaibang. Napakahalaga ng cloudiness. Ang albedo ng mga ulap ay mula 0.50 hanggang 0.80. Ang halaga ng albedo ng Earth bilang isang planeta ay kinuha katumbas ng 0.35.

Radiation. Ang anumang katawan na may temperaturang higit sa absolute zero (-2730C) ay naglalabas ng maningning na enerhiya. Ang kabuuang emissivity ng isang itim na katawan ay direktang proporsyonal sa ikaapat na kapangyarihan ng ganap na temperatura nito (T).

Kung mas mataas ang temperatura ng radiating body, mas maikli ang wavelength ng mga sinag na ibinubuga nito. Ang mainit na Araw ay nagpapadala ng short-wave radiation sa kalawakan. Ang ibabaw ng mundo, na sumisipsip ng short-wave solar radiation, ay umiinit at nagiging pinagmumulan din ng radiation (isang pinagmumulan ng terrestrial radiation). Ngunit dahil ang temperatura ng ibabaw ng lupa ay hindi lalampas sa ilang sampu-sampung digri, ang radiation nito ay mahabang alon, hindi nakikita.

Ang atmospera, na sumisipsip ng bahagi ng solar radiation na dumadaan dito at higit sa kalahati ng mundo, mismo ay nagpapalabas ng enerhiya sa kalawakan ng mundo at sa ibabaw ng lupa. Ang atmospheric radiation na nakadirekta sa ibabaw ng lupa, patungo sa lupa, ay tinatawag na counter radiation. Ito ay tinatawag na counter dahil ito ay nakadirekta sa sariling radiation ng ibabaw ng mundo. Ang radiation na ito, tulad ng terrestrial, long-wave, invisible. Ang ibabaw ng lupa ay sumisipsip ng counter radiation na ito halos lahat (sa pamamagitan ng 90 - 99%). Tumataas ang counter radiation sa pagtaas ng cloudiness, dahil ang mga ulap mismo ang pinagmumulan ng radiation. Sa taas, bumababa ang counter radiation dahil sa pagbaba sa nilalaman ng singaw ng tubig. Ang pinakamalaking counter radiation ay nasa ekwador, kung saan ang kapaligiran ay pinaka-pinainit at mayaman sa singaw ng tubig.

Dalawang stream ng long-wave radiation ang nagtatagpo sa atmospera - surface radiation at atmospheric radiation. Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito, na tumutukoy sa aktwal na pagkawala ng init ng ibabaw ng lupa, ay tinatawag na epektibong radiation. Ang mabisang radiation ay mas malaki, mas mataas ang temperatura ng radiating surface. Binabawasan ng kahalumigmigan ng hangin ang epektibong radiation, ang mga ulap nito ay lubos na binabawasan ito.

Ang pinakamataas na halaga ng mga taunang kabuuan ng epektibong radiation ay sinusunod sa mga tropikal na disyerto (80 kcal/cm2 bawat taon) dahil sa mataas na temperatura sa ibabaw, tuyong hangin at maaliwalas na kalangitan. Sa ekwador, na may mataas na kahalumigmigan ng hangin, ang epektibong radiation ay halos 30 kcal/cm2 bawat taon, at ang halaga nito para sa lupa at para sa karagatan ay kaunti lamang ang pagkakaiba. Sa katamtamang latitude, ang ibabaw ng mundo ay nawawalan ng halos kalahati ng dami ng init na natatanggap nito mula sa pagsipsip ng kabuuang radiation. Sa pangkalahatan, ang epektibong radiation para sa Earth ay 46 kcal/cm2 bawat taon.

Ang kakayahan ng atmospera na magpadala ng short-wave radiation mula sa Araw (direct at diffuse radiation) at maantala ang long-wave thermal radiation ng Earth ay tinatawag na greenhouse effect. Ang average na temperatura ng ibabaw ng mundo ay humigit-kumulang + 150C, at sa kawalan ng isang kapaligiran, ito ay magiging 21 - 360 mas mababa.

5. Pagkakaiba sa pagitan ng absorbed radiation ika at epektibong radiation ay tinatawag na balanse ng radiation o natitirang radiation. Ang papasok na bahagi ng balanse ay kinabibilangan ng direktang radiation, nakakalat, i.e. kabuuan. Sa consumable na bahagi - ang ibabaw albedo at ang epektibong radiation nito.

Ang halaga ng balanse ng radiation sa ibabaw ay tinutukoy ng equation: R = Q (1 – a) – Ieff, kung saan ang Q ay ang kabuuang solar radiation bawat unit surface, a ay ang albedo (ipinahayag bilang isang fraction), ang Ieff ay ang epektibo radiation sa ibabaw. Kung ang input ay mas malaki kaysa sa output, ang balanse ng radiation ay positibo; kung ang input ay mas mababa kaysa sa output, ito ay negatibo.

Ang balanse ng radiation ng ibabaw ng mundo para sa taon ay positibo para sa buong Earth, maliban sa mga talampas ng yelo ng Greenland at Antarctica. Nangangahulugan ito na ang taunang pag-agos ng absorbed radiation ay mas malaki kaysa sa epektibong radiation sa parehong oras.

Sa gabi, sa lahat ng latitude, negatibo ang balanse ng radiation sa ibabaw, sa araw bago ang tanghali ito ay positibo (maliban sa mataas na latitude sa taglamig), at muli ay negatibo sa hapon.

Sa mapa ng taunang mga kabuuan ng balanse ng radiation ay makikita na ang kanilang pamamahagi sa Karagatan ay, sa kabuuan, zonal. Sa mga tropikal na latitude, ang taunang kabuuan ng balanse ng radiation sa Karagatan ay 140 kcal/cm2 (Arabian Sea), at sa mga hangganan ng lumulutang na yelo ay hindi sila lalampas sa 30 kcal/cm2. Mga 600 s. at yu. latitude, ang taunang balanse ng radiation ay 20 - 30 kcal/cm2. Mula dito hanggang sa mas mataas na latitude ay bumababa ito at sa mainland Antarctica ito ay negatibo -5 - -10 kcal/cm2. Tumataas ito patungo sa mababang latitude, na umaabot sa 100–120 kcal/cm2 sa tropiko at sa ekwador. Ang mga maliliit na paglihis mula sa zonal distribution ay nauugnay sa iba't ibang cloudiness. Sa itaas ng ibabaw ng tubig, ang balanse ng radiation ay mas malaki kaysa sa lupa sa parehong latitude, dahil ang mga karagatan ay sumisipsip ng mas maraming radiation. Ang halaga ng balanse ng radiation sa mga disyerto ay makabuluhang lumihis mula sa pamamahagi ng zonal, kung saan ang balanse ay binabaan dahil sa malaking epektibong radiation sa tuyo at maulap na hangin (sa Sahara - 60 kcal / cm2, at malapit sa mga karagatan - 120 - 140 kcal / cm2). Ang balanse ay binabaan din, ngunit sa isang mas mababang lawak, sa mga lugar na may monsoonal na klima, kung saan sa mainit na panahon ang cloudiness ay tumataas at, dahil dito, ang hinihigop na radiation (direkta at nagkakalat) ay nabawasan kumpara sa iba pang mga lugar sa parehong latitude .

Noong Enero, negatibo ang balanse ng radiation sa malaking bahagi ng hilagang hemisphere. Ang zero isoline ay pumasa sa rehiyon ng 400 s.l. Sa hilaga ng latitude na ito, nagiging negatibo ang balanse, na umaabot sa minus 4 kcal/cm2 at mas mababa sa Arctic. Sa timog, ito ay tumataas sa 10-14 kcal/cm2 sa southern tropic, at sa timog ay bumababa ito sa 4-5 kcal/cm2 sa coastal regions ng Antarctica.

Noong Hulyo, positibo ang balanse ng radiation sa buong hilagang hemisphere. Sa 60 - 650 N ito ay higit sa 8 kcal/cm2. Sa timog, ito ay dahan-dahang tumataas, na umaabot sa pinakamataas na halaga sa magkabilang panig ng hilagang tropiko - 12 - 14 kcal/cm2 at mas mataas, at sa hilaga ng Arabian Sea - 16 kcal/cm2. Ang balanse ay nananatiling positibo hanggang 400S. Sa timog, napupunta ito sa mga negatibong halaga at sa baybayin ng Antarctica ay bumababa ito sa minus 1 - minus 2 kcal/cm2.

6. Kung paano ginagastos ang sobrang init(positibong balanse ng radiation) at ang kakulangan nito ay nabayaran (negatibong balanse ng radiation), kung paano itinatag ang thermal equilibrium para sa ibabaw, atmospera, nagpapaliwanag ng thermal balance.

Equation ng balanse ng init sa ibabaw

R1 - LE - P - B = 0,

kung saan ang R1 ay ang balanse ng radiation (palaging positibo), ang LE ay ang pagkonsumo ng init para sa pagsingaw (L ang nakatagong init ng singaw, ang E ay ang pagsingaw), ang P ay ang magulong pagpapalitan ng init sa pagitan ng ibabaw at ng kapaligiran, ang B ay ang pagpapalitan ng init sa pagitan ng ibabaw at ng pinagbabatayan na mga patong ng lupa o tubig.

Dahil ang lahat ng mga tuntunin ng equation ay maaaring magbago, ang balanse ng init ay napaka-mobile. Kasama sa balanse ng init ng atmospera ang balanse ng radiation nito R2 (palaging negatibo), init na nagmumula sa ibabaw - P at init na inilabas sa panahon ng paghalay ng kahalumigmigan - LE (mga halaga ay palaging positibo). Sa karaniwan, ang pangmatagalang balanse ng init ng kapaligiran ay maaaring ipahayag ng equation:

R2 + P + LE = 0.

Ang balanse ng init ng ibabaw at ang atmospera nang magkasama sa kabuuan ay katumbas ng zero sa isang pangmatagalang average.

Kung ang dami ng solar radiation na pumapasok sa Earth bawat taon ay kukunin bilang 100%, pagkatapos ay 31% ay ipapadala pabalik sa interplanetary space (7% ay nakakalat at 24% ay makikita ng mga ulap). Ang atmospera ay sumisipsip ng 17% ng papasok na radiation (3% ay hinihigop ng ozone, 13% ng singaw ng tubig at 1% ng mga ulap). Ang natitirang 52% (direkta + nakakalat na radiation) ay umaabot sa pinagbabatayan na ibabaw, na sumasalamin sa 4% sa labas ng atmospera at sumisipsip ng 48%. Sa 48% na hinihigop ng ibabaw, 18% ang napupunta sa epektibong radiation. Kaya, ang balanse ng radiation ng ibabaw (natirang radiation) ay magiging 30% (52% - 4% -18%). Ang pagsingaw mula sa ibabaw ay kumonsumo ng 22%, at 8% ang ginugugol sa magulong pagpapalitan ng init sa kapaligiran. Balanse ng thermal sa ibabaw: 30% - 22% - 8% = -30%.

Radiation ng atmospera sa interplanetary space - 65%. Ang kanyang Balanse sa Radiation: -65% + 17% + 18% = -30%. Balanse ng init ng atmospera: -30% + 22% + 8% =0. Ang albedo ng Earth bilang isang planeta ay 35%.