Albedo raznih površina. Asimilacija radijacije na zemljinoj površini. Albedo. Albedo u realističnom prikazu

Ukupno zračenje dostiže zemljine površine, nije u potpunosti apsorbirano u njemu, već se djelomično reflektira od tla. Stoga je pri proračunu dolaska sunčeve energije za neko mjesto potrebno uzeti u obzir reflektivnost zemljine površine. Refleksija radijacije se dešava i sa površine oblaka. Odnos cjelokupnog fluksa kratkotalasnog zračenja Rk reflektiranog od date površine u svim smjerovima prema fluksu zračenja Q koji pada na ovu površinu naziva se albedo(A) data površina. Ova vrijednost

pokazuje koliko se energije zračenja koja pada na površinu reflektuje od nje. Albedo se često izražava u postocima. Onda

(1.3)

U tabeli. Br. 1.5 daje vrijednosti albeda za različite tipove zemljine površine. Iz podataka u tabeli. 1.5 pokazuje da svježe pali snijeg ima najveću refleksivnost. U nekim slučajevima uočen je snježni albedo do 87%, au uslovima Arktika i Antarktika čak i do 95%. Zbijeni, otopljeni i još zagađeniji snijeg reflektira mnogo manje. Albedo različitih tla i vegetacije, kao što slijedi iz tabele. 4, relativno se malo razlikuju. Brojna istraživanja su pokazala da se albedo često mijenja tokom dana.

Gde najviše vrijednosti albedo se snima ujutru i uveče. To se objašnjava činjenicom da reflektivnost hrapavih površina ovisi o kutu upada sunčeve svjetlosti. Uz vertikalni pad, sunčevi zraci prodiru dublje u vegetacijski pokrivač i tamo se upijaju. Na maloj visini sunca, zraci manje prodiru u vegetaciju i u većoj mjeri se odbijaju od njene površine. Albedo vodenih površina je u prosjeku manji od albeda kopnene površine. To se objašnjava činjenicom da sunčeve zrake (kratkotalasni zeleno-plavi dio sunčevog spektra) u velikoj mjeri prodiru u gornje slojeve vode koji su im prozirni, gdje se raspršuju i upijaju. S tim u vezi, stepen njegove zamućenosti utiče na refleksivnost vode.

Tabela br. 1.5

Za zagađenu i zamućenu vodu albedo se značajno povećava. Za rasuto zračenje, albedo vode je u prosjeku oko 8-10%. Za direktno sunčevo zračenje, albedo površine vode ovisi o visini sunca: sa smanjenjem visine sunca, vrijednost albeda raste. Dakle, uz samu incidenciju zraka, samo oko 2-5% se reflektira. Kada je sunce nisko iznad horizonta, reflektuje se 30-70%. Reflektivnost oblaka je veoma visoka. Prosječan albedo oblaka je oko 80%. Poznavajući vrijednost albeda površine i vrijednost ukupnog zračenja, moguće je odrediti količinu zračenja koju apsorbira data površina. Ako je A albedo, tada je vrijednost a \u003d (1-A) koeficijent apsorpcije date površine, koji pokazuje koji dio zračenja koja pada na ovu površinu apsorbira.

Na primjer, ako ukupni tok zračenja Q = 1,2 cal / cm 2 min padne na površinu zelene trave (A = 26%), tada će postotak apsorbiranog zračenja biti

Q \u003d 1 - A \u003d 1 - 0,26 \u003d 0,74, ili a \u003d 74%,

i količinu apsorbovanog zračenja

B apsorbira = Q (1 - A) = 1,2 0,74 = 0,89 cal / cm2 min.

Albedo površine vode u velikoj meri zavisi od upadnog ugla sunčevih zraka, jer čista voda reflektuje svetlost prema Fresnelovom zakonu.

Gdje Z P zenitnog ugla sunca Z 0 je ugao prelamanja sunčevih zraka.

Na položaju Sunca u zenitu, albedo površine mirnog mora je 0,02. Sa povećanjem zenitnog ugla Sunca Z P albedo se povećava i dostiže 0,35 at Z P\u003d 85. Uzbuđenje mora dovodi do promjene Z P , i značajno smanjuje raspon albedo vrijednosti, budući da se u velikoj mjeri povećava Z n zbog povećanja verovatnoće da zraci udare u nagnutu talasnu površinu.Uzbuđenje utiče na refleksivnost ne samo zbog nagiba površine talasa u odnosu na sunčeve zrake, već i zbog stvaranja vazdušnih mehurića u vodi. Ovi mjehurići u velikoj mjeri raspršuju svjetlost, povećavajući difuzno zračenje koje izlazi iz mora. Dakle, za vrijeme velikih morskih valova, kada se pojavljuju pjena i jagnjad, albedo se povećava pod utjecajem oba faktora.Raspršeno zračenje ulazi u površinu vode pod različitim uglovima.nebo bez oblaka. Zavisi i od rasporeda oblaka na nebu. Stoga albedo površine mora za difuzno zračenje nije konstantan. Ali granice njegovih fluktuacija su uže 1 od 0,05 do 0,11. Posljedično, albedo površine vode za ukupno zračenje varira u zavisnosti od visine Sunca, odnosa između direktnog i raspršenog zračenja, površinskih valova mora. imajući u vidu da su severni delovi okeana jako prekriveni morskim ledom. U ovom slučaju se mora uzeti u obzir i albedo leda. Kao što znate, značajna područja zemljine površine, posebno u srednjim i visokim geografskim širinama, prekrivena su oblacima koji jako reflektiraju sunčevo zračenje. Stoga je poznavanje albeda oblaka od velikog interesa. Posebna mjerenja albeda oblaka vršena su uz pomoć aviona i balona. Pokazali su da albedo oblaka zavisi od njihovog oblika i debljine.Albedo oblaka altokumulusa i stratokumulusa ima najveće vrijednosti.oblaci Cu - Sc - oko 50%.

Najpotpuniji podaci o albedu oblaka dobiveni u Ukrajini. Zavisnost albeda i transmisione funkcije p od debljine oblaka, rezultat je sistematizacije mernih podataka, data je u tabeli. 1.6. Kao što se može vidjeti, povećanje debljine oblaka dovodi do povećanja albeda i smanjenja funkcije prijenosa.

Prosječan albedo za oblake Sv sa prosječnom debljinom od 430 m iznosi 73%, za oblake SWith na prosečnoj debljini od 350 m - 66%, a funkcije prenosa za ove oblake su 21 i 26%, respektivno.

Albedo oblaka zavisi od albeda zemljine površine. r 3 nad kojim se oblak nalazi. Sa fizičke tačke gledišta, jasno je da što više r 3 , što je veći tok reflektovanog zračenja koje prolazi prema gore kroz gornju granicu oblaka. Pošto je albedo omjer ovog toka prema dolaznom, povećanje albeda zemljine površine dovodi do povećanja albeda oblaka.Proučavanje svojstava oblaka da reflektiraju sunčevo zračenje provedeno je pomoću umjetnih Zemljinih satelita. mjerenjem svjetline oblaka Prosječne vrijednosti albeda oblaka dobijene iz ovih podataka date su u tabeli 1.7.

Tabela 1.7 - Prosječne vrijednosti albeda oblaka različitih oblika

Prema ovim podacima, albedo oblaka se kreće od 29 do 86%. Zanimljiva je činjenica da cirusni oblaci imaju mali albedo u poređenju sa drugim oblicima oblaka (sa izuzetkom kumulusa). Samo cirostratusni oblaci, koji su deblji, u velikoj meri reflektuju sunčevo zračenje (r= 74%).

ALBEDO

ALBEDO (kasnolat. albedo, od latinskog albus - bijel), vrijednost koja karakterizira odnos između toka sunčevog zračenja koje pada na različite objekte, tlo ili snježni pokrivač i količine takvog zračenja koje oni apsorbuju ili odbijaju; odraziti. sposobnost površine tela. Najviši albedo (0,8-0,4) ima suv snijeg, naslage soli, prosječni - vegetaciju, najmanji - vodena tijela (0,1-0,2).

Ekološki enciklopedijski rječnik. - Kišinjev: Glavno izdanje Moldavske sovjetske enciklopedije. I.I. Deda. 1989

Albedo (od lat. albedo - bjelina) - odnos količine reflektirane energije zračenja i energije koja pada na površinu tijela. Albedo (cijelog spektra u cjelini) šumskih zajednica varira, na primjer, unutar 10-15%. sri svjetlosni mod.

Ekološki rječnik. - Alma-Ata: "Nauka". B.A. Bykov. 1983

ALBEDO [od lat. albus - svjetlost] - vrijednost koja karakterizira refleksivnost bilo koje površine; Izražava se kao omjer zračenja koje reflektira površina i sunčevog zračenja koje dolazi na površinu. Na primjer, A. chernozem - 0,15; pijesak 0,3-0,4; prosječna A. Zemlje - 0,39; Mjeseci - 0.07.

Ekološki rječnik, 2001


Sinonimi:
  • ALELOGEN

Pogledajte šta je "ALBEDO" u drugim rječnicima:

    Planete i neke patuljaste planete Solarni sistem Geometrijski albedo planeta Sferni albedo Merkur 0,106 0,119 Venera 0,65 0,76 Zemlja 0,367 0,39 Mars 0,15 0,16 Jupiter 0,52 0,343 Saturn 0,47 0,342 Uran 0.

    ALBEDO je dio svjetlosti ili drugog zračenja koji se odbija od površine. Idealni reflektor ima albedo 1, dok pravi reflektor ima manji broj. Snježni albedo se kreće od 0,45 do 0,90; Zemljin albedo, s umjetni sateliti,… … Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

    - (arap.). Termin u fotometriji koji označava koliko svjetlosnih zraka određena površina reflektira. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. albedo (lat. albus svjetlost) vrijednost koja karakterizira ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika

    - (od kasnog latinskog albedo bjelina) vrijednost koja karakterizira sposobnost površine da reflektira tok elektromagnetnog zračenja ili čestica koje upadaju na nju. Albedo je jednak omjeru reflektiranog fluksa i upadnog. U astronomiji je važna karakteristika ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

    albedo- ne-cl. albedo m. lat. albedo. bijela. 1906. Lexis. Unutrašnji bijeli sloj kore citrusa. Prehrambena industrija. Lex. Brogg: albedo; SIS 1937: albe/prije … Istorijski rečnik galicizama ruskog jezika

    albedo- Karakteristika refleksivnosti površine tijela; određuje se omjerom svjetlosnog toka koji se reflektira (rasprši) ​​od ove površine i svjetlosnog toka koji pada na nju [Terminološki rječnik za konstrukciju na 12 jezika ... ... Priručnik tehničkog prevodioca

    albedo- Odnos sunčevog zračenja reflektovanog od površine zemlje i intenziteta zračenja koje pada na nju, izraženo u procentima ili decimalnim razlomcima (prosečan albedo Zemlje je 33%, odnosno 0,33). → Sl. 5 … Geografski rječnik

    - (od kasnog lat. albedo bjelina), vrijednost koja karakterizira sposobnost površine da l. tijela da reflektira (rasprši) ​​zračenje koje pada na njega. Postoje istiniti, ili Lambertov, A., koji se poklapaju sa koeficijentom. difuzna (rasuta) refleksija, i ... ... Physical Encyclopedia

    Postoji, broj sinonima: 1 karakteristika (9) ASIS rečnik sinonima. V.N. Trishin. 2013 ... Rečnik sinonima

    Vrijednost koja karakterizira refleksivnost bilo koje površine; izraženo odnosom zračenja koje reflektuje površina i sunčevog zračenja koje je stiglo na površinu (za černozem 0,15; pesak 0,3 0,4; prosečna A. Zemlja 0,39; Mesec 0,07) ... ... Pojmovnik poslovnih pojmova

Knjige

  • Enciklopedijski rječnik školskog djeteta,. Šta je Zemljin albedo? Da li se evolucija nastavlja i danas? Možete li vidjeti solarnu koronu? Kada su nastali prvi brodovi? Kako je uređen ljudski mozak? Koji voz ima brzinu od...

Albedo

(iz kasnolat. albedo, bjelina)

Udio upadnog zračenja ili fluksa čestica koji se odbija od površine tijela. Postoji nekoliko vrsta albeda. Istinito(ili lambertian) albedo, koji se poklapa sa koeficijentom difuzne refleksije, je omjer fluksa raspršenog ravnim površinskim elementom u svim smjerovima prema fluksu koji na njega pada. Ako je površina osvijetljena i promatrana okomito, tada se naziva pravi albedo normalno. Za svjetlost, normalni albedo čistog snijega je oko 1,0, a albedo drvenog uglja je oko 0,04.

Vrijednost albeda ovisi o spektru upadnog zračenja i o svojstvima površine. Stoga se albedo mjeri zasebno za različite spektralne opsege ( optički, ultraljubičasti, infracrveni), podopsegovi (vizuelni, fotografski) pa čak i za pojedinačne talasne dužine ( monohromatski albedo).

Često se koristi u astronomiji geometrijski, ili ravni albedo- omjer osvjetljenja u blizini Zemlje (tj. svjetline) koju stvara planeta u punoj fazi prema osvjetljenju koje bi stvorio ravni apsolutno bijeli ekran iste veličine kao planeta, upućen na svoje mjesto i lociran okomito na linija vida i sunčeve zrake. Vizuelni geometrijski albedo Mjeseca 0,12; Zemljišta 0,367.

Za izračunavanje energetskog bilansa planeta koristi se sferni albedo ("bond albedo"), koji je uveo američki astronom D.F. Bond (1825-1865) 1861. Ovo je omjer fluksa zračenja kojeg reflektira cijela planeta i fluksa koji pada na nju. Bondov albedo Zemlje je oko 0,39, za mjesec lišen atmosfere iznosi 0,067, a za oblakom prekrivenu Veneru 0,77.

Albedo Zemlje. Živa materija povećava apsorpciju sunčevog zračenja na zemljinoj površini, smanjujući albedo ne samo kopna, već i okeana. Kopnena vegetacija, kao što je poznato, značajno smanjuje refleksiju kratkotalasnog sunčevog zračenja u svemir. Albedo šuma, livada, njiva ne prelazi 25%, ali se češće određuje brojkama od 10% do 20%. Samo glatka vodena površina sa direktnim zračenjem i vlažnim černozemom (oko 5%) ima manji albedo, ali golo isušeno tlo ili snijegom pokriveno zemljište uvijek reflektiraju mnogo više sunčevog zračenja nego kada su zaštićeni vegetacijom. Razlika može doseći nekoliko desetina posto. Dakle, suvi snijeg odbija 85-95% sunčevog zračenja, a šuma u prisustvu stabilnog snježnog pokrivača - samo 40-45%.[...]

Bezdimenzionalna veličina koja karakteriše refleksivnost tijela ili sistema tijela. A. element reflektirajuće površine - odnos (u procentima) intenziteta (gustine fluksa) zračenja koje reflektuje ovaj element i intenziteta (gustine fluksa) zračenja koje pada na njega. Ovo se odnosi na difuznu refleksiju; u slučaju usmjerene refleksije, ne govori se o A., već o koeficijentu refleksije. Razlikuju se integralni A – za zračenje u čitavom opsegu njegovih talasnih dužina i spektralni A – za pojedine delove spektra. Vidi i albedo prirodne površine, albedo Zemlje.[ ...]

EARTH ALBEDO. Procenat sunčevog zračenja koje globus (zajedno sa atmosferom) odaje natrag u svjetski prostor, do sunčevog zračenja koje ulazi u granicu atmosfere. Povrat sunčevog zračenja od strane Zemlje sastoji se od refleksije od zemljine površine, raspršivanja direktnog zračenja atmosfere u svjetski prostor (povratno raspršivanje) i refleksije od gornje površine oblaka. A. 3. u vidljivom dijelu spektra (vizuelno) - oko 40%. Za integralni tok sunčevog zračenja, integral (energija) A. 3. iznosi oko 35%. U nedostatku oblaka, vizuelni A. 3. bi bio oko 15%.[ ...]

Albedo je vrijednost koja karakterizira refleksivnost površine tijela; omjer (u %) reflektiranog toka sunčevog zračenja i toka upadnog zračenja.[ ...]

Albedo površine zavisi od njene boje, hrapavosti, vlažnosti i drugih svojstava. Albedo vodenih površina na visini Sunca preko 60° manji je od albeda kopna, jer se sunčevi zraci, koji prodiru u vodu, u velikoj mjeri upijaju i raspršuju u njoj.[ ...]

Albedo svih površina, a posebno vodenih, zavisi od visine Sunca: najmanji albedo se javlja u podne, najveći - ujutro i uveče. To je zbog činjenice da se na maloj nadmorskoj visini Sunca povećava udio raspršenog zračenja u sastavu ukupnog zračenja, koje se u većoj mjeri odbija od hrapave podloge nego direktno zračenje.[...]

ALBEDO je vrijednost koja karakterizira reflektivnost bilo koje površine. A. se izražava kao omjer zračenja koje reflektira površina i sunčevog zračenja koje dolazi na površinu. Na primjer, A. chernozem - 0,15; pijesak - 0,3-0,4; prosek A. Zemlja - 0,39, Mesec - 0,07.[ ...]

Evo albeda (%) različitih tla, stena i vegetacionog pokrivača (Chudnovsky, 1959): suvi černozem -14, vlažni černozem - 8, suvi sierozem - 25-30, vlažni sierozem 10-12, suva glina -23, vlažna glina - 16, bijeli i žuti pijesak - 30-40, jara pšenica - 10-25, ozima pšenica - 16-23, zelena trava -26, sušena trava -19, pamuk -20-22, pirinač - 12, krompir - 19 .[ ..]

Pažljivi proračuni kopnenog albeda rane epohe pliocena (prije 6 miliona godina) pokazali su da je u to vrijeme albedo kopnene površine sjeverne hemisfere bio 0,060 manji od savremenog i, kako svjedoče paleoklimatski podaci, klima ova epoha je bila toplija i vlažnija; u srednjim i visokim geografskim širinama Evroazije i Sjeverne Amerike, vegetacijski pokrivač je bio bogatiji sastavom vrsta, šume su zauzimale ogromna područja, na sjeveru su dopirale do obala kontinenata, na jugu njihova granica je prolazila južno od granice modernih šuma zona.[ ...]

Mjerenja pomoću albedometara koji se nalaze na visini od 1-2 m iznad površine zemlje omogućavaju određivanje albedo malih površina. Vrijednosti albeda dugih dionica koje se koriste u proračunima radijacijske ravnoteže određuju se iz zrakoplova ili satelita. Tipične albedo vrijednosti: vlažno tlo 5-10%, černozem 15%, suho glineno tlo 30%, lagani pijesak 35-40%, ratarski usjevi 10-25%, travnati pokrivač 20-25%, šuma - 5-20%, svježe pali snijeg 70-90%; površina vode za direktno zračenje od 70-80% sa suncem blizu horizonta do 5% sa visokim suncem, za difuzno zračenje oko 10%; gornja površina oblaka 50-65%.[ ...]

Maksimalna albedo ovisnost uočava se na prirodnim površinama, na kojima, uz difuznu, postoji potpuna ili djelomična odraz ogledala. To su glatka i blago uzburkana vodena površina, led, snijeg prekriveni infuzijom.[ ...]

Očigledno, za dati albedo jednostrukog raspršenja, apsorpcija će se povećati s povećanjem udjela difuznog zračenja i prosječne množine raspršenja. Za stratusne oblake, kako se zenitni ugao Sunca povećava, apsorpcija se smanjuje (tabela 9.1), budući da se albedo sloja oblaka povećava i, očigledno, prosječna množina raspršenja reflektovanog zračenja opada zbog snažnog proširenja zraka prema naprijed. indicatrix raspršivanja. Ovaj rezultat je u skladu sa proračunima. Za kumulusne oblake vrijedi inverzna veza, što se objašnjava činjenicom da kod velikih oblaka udio difuznog zračenja naglo raste. Za Q=0° važi nejednakost Pst (¿1, zw+1) > RSu, r/+1), što je posledica činjenice da zračenje koje izlazi kroz strane kumulusnih oblaka u proseku ima niža množina raspršenja. Na = 60°, efekat povezan s povećanjem prosječnog udjela difuznog zračenja je jači od efekta zbog smanjenja prosječne množine raspršenja, tako da je obrnuta nejednakost istinita.[ ...]

Nezavisna aproksimacija piksela (IPP) se koristi za izračunavanje prostorno prosječnog albeda. Značenje aproksimacije je da svojstva zračenja svakog piksela zavise samo od njegove vertikalne optičke debljine i ne zavise od optičke debljine susednih regiona. To znači da zanemarujemo efekte povezane s konačnim dimenzijama piksela i horizontalnim prijenosom zračenja.[ ...]

Postoje integralni (energetski) albedo za cjelokupan tok zračenja i spektralni albedo za pojedinačne spektralne dijelove zračenja, uključujući vizualni albedo za zračenje u vidljivom području spektra. Pošto je spektralni albedo različit za različite talasne dužine, A.E.P. se menja sa visinom sunca zbog promene spektra zračenja. Godišnji tok A.E.P. zavisi od promena u prirodi podloge.[...]

Izvod 911/dC je razlika između prosječnog albeda stratusnih i kumulusnih oblaka, koji može biti pozitivan ili negativan (vidi sliku 9.5, a).[ ...]

Naglašavamo da se pri niskim vrijednostima vlažnosti albedo zemljišta najoštrije mijenja, a male fluktuacije u sadržaju vlage na kontinenata trebale bi dovesti do značajnih fluktuacija albeda, a time i temperature. Povećanje globalne temperature zraka dovodi do povećanja sadržaja vlage (topla atmosfera sadrži više vodene pare) i do povećanja isparavanja voda Svjetskog okeana, što zauzvrat doprinosi padavinama na kopnu. Daljnji porast temperature i vlažnosti kontinenata osigurava pojačan razvoj prirodne vegetacije (na primjer, produktivnost tropskih prašuma na Tajlandu je 320 centi suhe težine po 1 ha, a pustinjskih stepa Mongolije - 24 centnera). To doprinosi još većem smanjenju albeda zemljišta, povećava se količina apsorbirane sunčeve energije, kao rezultat toga dolazi do daljeg povećanja temperature i vlažnosti.[...]

Koristeći piranometar, također možete lako odrediti albedo zemljine površine, količinu zračenja koja izlazi iz kabine, itd. Od instrumenata koje proizvodi industrija, preporučuje se korištenje piranometra M-80 uparen sa GSA-1 pokazivač galvanometar.[ ...]

Uticaj oblaka na biosferu je raznolik. Utječe na Zemljin albedo, prenosi vodu sa površine mora i okeana na kopno u obliku kiše, snijega, grada, a također pokriva Zemlju noću poput ćebeta, smanjujući njeno radijacijsko hlađenje.[...]

Ravnoteža zračenja može značajno varirati ovisno o albedu zemljine površine, odnosno o odnosu reflektirane i dolazne sunčeve svjetlosne energije, izražene u dijelovima jedinice. Suvi snijeg i naslage soli imaju najveći albedo (0,8-0,9); prosječne vrijednosti albeda - vegetacija; najmanji - vodna tijela (akumulacije i površine zasićene vodom) - 0,1-0,2. Albedo utiče na neujednačenu obdarenost solarna energija različite kvalitete površine Zemlje i zraka uz nju: polovi i ekvator, kopno i okean, razni dijelovi kopna, ovisno o prirodi površine, itd.[ ...]

Uostalom, potrebno je uzeti u obzir tako važne klimatske parametre kao što je albedo - funkcija vlažnosti. Albedo močvara, na primjer, nekoliko je puta manji od albeda pustinja. A to je jasno vidljivo iz satelitskih podataka, prema kojima pustinja Sahara ima vrlo visok albedo. Dakle, ispostavilo se da kako se zemlja smoči, javlja se i pozitivna povratna informacija. Vlažnost raste, planeta se više zagrijava, okeani sve više isparavaju, više vlage pada na kopno, vlažnost ponovo raste. Ova pozitivna veza poznata je u klimatologiji. I već sam spomenuo drugu pozitivnu vezu kada sam analizirao dinamiku kolebanja nivoa Kaspijskog mora.[...]

U drugoj verziji proračuna pretpostavljeno je da se stepen zavisnosti albeda o zalihama vlage u zemljištu smanjio za 4 puta, a stepen zavisnosti količine padavina od temperature za faktor dva. Pokazalo se da i u ovom slučaju sistem jednačina (4.4.1) ima haotična rješenja. Drugim riječima, efekat haosa je značajan i opstaje u širokom rasponu promjena parametara hidroklimatskog sistema.[...]

Razmotrimo dalje uticaj ledenog pokrivača. Nakon uvođenja empirijskih podataka o albedu, Budyko je u jednačinu koja se odnosi na temperaturu i zračenje dodao pojam koji uzima u obzir nelinearnu zavisnost uticaja ledenog pokrivača, koji je uzrok efekta samopojačanja.[ .. .]

Višestruko raspršenje igra značajnu ulogu u formiranju polja zračenja u oblacima, dakle, albedo L i prijenos difuznog zračenja (dostižu velike vrijednosti čak i u onim pikselima koji se nalaze izvan oblaka (slika 9.4, b, d) Oblaci imaju različite debljine, koja u datoj realizaciji polja oblaka varira od 0,033 do 1,174 km Polje zračenja koje reflektuje jedan oblak širi se u prostoru i preklapa se sa poljima zračenja drugih oblaka prije nego što dosegne ravan r-AH , gdje je albedo određen. Efekti širenja i preklapanja izglađuju ovisnost albeda toliko snažno od horizontalnih koordinata, da su mnogi detalji maskirani i teško je vizualno vratiti stvarnu sliku distribucije oblaka u prostoru koristeći poznate vrijednosti albeda (Sl. 9.4, a, b). Vrhovi najmoćnijih oblaka su jasno vidljivi, jer u ovom slučaju uticaj navedenih efekata nije dovoljan Albedo varira od 0,24 do 0,65, a njegova prosječna vrijednost je 0,33.[ . ..]

Zbog višestrukog raspršenja u sistemu "atmosfera-podnja površina", pri visokim vrijednostima albeda, raspršeno zračenje se povećava. U tabeli. 2.9, sastavljen prema podacima K. Ya. Kondratieva, prikazuje vrijednosti fluksa difuznog zračenja I za nebo bez oblaka i različite vrijednosti albeda donje površine (/ha = 30 °).[ ...]

Drugo objašnjenje se odnosi na rezervoare. Uključeni su u energetski bilans kao kompleksi koji mijenjaju albedo prirodne površine. I to je tačno, s obzirom na velike površine akumulacija koje nastavljaju da rastu.[...]

Zračenje koje se odbija od zemljine površine je najvažnija komponenta njenog radijacijskog bilansa. Integralni albedo prirodnih površina varira od 4-5% za duboka vodena tijela na solarnim visinama preko 50° do 70-90% za čisti suvi snijeg. Sve prirodne površine karakteriše zavisnost albeda o visini Sunca. Najveće promjene albeda se uočavaju od izlaska sunca do njegove visine iznad horizonta od oko 30%.[ ...]

Potpuno drugačija slika se uočava u onim spektralnim intervalima gde same čestice oblaka intenzivno apsorbuju, a albedo jednostrukog rasejanja je mali (0,5 - 0,7). Budući da se značajan dio radijacije apsorbira tokom svakog događaja raspršenja, albedo oblaka će se formirati uglavnom zbog prvih nekoliko multiplicitnosti raspršenja i stoga će biti vrlo osjetljiv na promjene u indikatrisi raspršenja. Prisustvo kondenzacionog jezgra više nije u stanju da značajno promeni albedo jednostrukog rasejanja. Iz tog razloga, na talasnoj dužini od 3,75 μm dominira indikatrični efekat aerosola, a spektralni albedo oblaka raste oko 2 puta (tabela 5.2). Za neke talasne dužine, efekat usled apsorpcije dimnog aerosola može tačno da kompenzuje efekat usled smanjenja veličine kapljica oblaka, a albedo se neće promeniti.[...]

RPMS metoda, kao što smo vidjeli, ima niz nedostataka povezanih s djelovanjem aerosola i potrebom uvođenja korekcija za albedo troposfere i donje površine. Jedno od osnovnih ograničenja metode je nemogućnost dobijanja informacija iz delova atmosfere koji nisu osvetljeni Suncem. Metoda za posmatranje intrinzične emisije ozona u opsegu 9,6 μm je lišena ovog nedostatka. Tehnički, metoda je jednostavnija i omogućava daljinska mjerenja u dnevnoj i noćnoj hemisferi, u bilo kojem geografskom području. Interpretacija rezultata je jednostavnija u smislu da se u području razmatranog spektra mogu zanemariti procesi raspršenja i uticaj direktnog sunčevog zračenja. Ideološki, ova metoda spada u klasične metode inverznih problema satelitske meteorologije u IC opsegu. Osnova za rješavanje ovakvih problema je jednačina prijenosa zračenja, koja se ranije koristila u astrofizici. Inscenacija i opšte karakteristike Problemi meteorološkog sondiranja i matematički aspekti rješenja sadržani su u fundamentalnoj monografiji K. Ya. Kondratieva i Yu. M. Timofeeva.[ ...]

U.K.R. za Zemlju u cjelini, izražen kao postotak priliva sunčevog zračenja na gornju granicu atmosfere, naziva se Zemljin albedo ili planetarni albedo (Zemlje).[ ...]

[ ...]

Istina, smanjenje sadržaja vodene pare znači i smanjenje oblačnosti, a oblaci djeluju kao glavni faktor koji povećava Zemljin albedo ili ga smanjuje ako se oblačnost smanji.[...]

Potrebni su i precizniji podaci o procesima fotodisocijacije (02, NO2, H2O2 itd.), odnosno o presjecima apsorpcije i kvantnim prinosima, kao i o ulozi raspršenja svjetlosti aerosola i albeda u procesu disocijacije. Promenljivost kratkotalasnog dela sunčevog spektra tokom vremena je takođe od velikog interesa.[ ...]

Važno je napomenuti da fitoplankton ima veću refleksivnost (Lx 0,5) pri talasnim dužinama sunčevog zračenja L > 0,7 µm nego pri kraćem X (Lx 0,1). Takav spektralni tok albeda povezan je sa potrebom algi, s jedne strane, da apsorbuju fotosintetski aktivno zračenje (slika 2.29), as druge strane, da smanje pregrijavanje. Ovo posljednje se postiže kao rezultat refleksije od strane fitoplanktona zračenja duže valne dužine. Može se pretpostaviti da su formule date u odjeljku 2.2 prikladne i za izračunavanje parametara toplotnih tokova kao što su ulazno i ​​izlazno zračenje, emisivnost i albedo, pod uslovom da podaci o Ha i drugim meteorološkim elementima također imaju potrebnu veću vremensku rezoluciju (tj. dobijenu). sa kraćim vremenskim korakom).[ ...]

Iz fizički razumne pretpostavke da koncentracija vodene pare raste sa porastom temperature, proizilazi da se može očekivati ​​povećanje sadržaja vode čije povećanje dovodi do povećanja albeda oblaka, ali ima mali uticaj na njihov dugotrajni rast. talasno zračenje, sa izuzetkom cirusnih oblaka, koji nisu potpuno crni. Ovo smanjuje zagrijavanje atmosfere i površine sunčevim zračenjem, a samim tim i temperaturu, i daje primjer negativne povratne informacije o zračenju oblaka. Procjene vrijednosti parametra X ove povratne sprege variraju u širokom rasponu od 0 do 1,9 W-m 2-K 1 . Treba napomenuti da nije dovoljno Detaljan opis fizička, optička i radijacijska svojstva oblaka, kao i zanemarivanje njihove prostorne heterogenosti jedan je od glavnih izvora neizvjesnosti u istraživanju globalnih klimatskih promjena.[...]

Drugi faktor, koji je također zanemaren, je da emitirani aerosol može značajno umanjiti sunčevo zračenje, koje obnavlja ozon u atmosferi. Povećanje albeda zbog povećanja sadržaja aerosola u stratosferi trebalo bi dovesti do smanjenja temperature, što usporava oporavak ozona. Ovdje je, međutim, potrebno izvršiti detaljne proračune sa različitim modelima aerosola, jer mnogi aerosoli primjetno apsorbiraju sunčevo zračenje, a to dovodi do određenog zagrijavanja atmosfere.[...]

Predviđeno je da povećanje sadržaja CO2 u atmosferi za 60% od trenutnog nivoa može uzrokovati povećanje temperature zemljine površine za 1,2 - 2,0 °C. Postojanje povratne sprege između snježnog pokrivača, albeda i površinske temperature trebalo bi dovesti do toga da promjene temperature mogu biti još veće i uzrokovati radikalnu promjenu klime na planeti s nepredvidivim posljedicama.[...]

Neka jedan tok sunčevog zračenja pada na gornju granicu sloja oblaka u ravnini X01: i sr0 = 0 su zenit i azimut Sunca. IN vidljivo područje spektar, Rayleighovo i aerosolno raspršivanje svjetlosti mogu se zanemariti; Postavimo albedo donje površine jednak nuli, što približno odgovara albedu okeana. U tekstu su posebno istaknuti proračuni statističkih karakteristika polja vidljivog sunčevog zračenja, koji su obavljeni pri nenultom albedu Lambertovske donje površine. Indikator raspršenja se izračunava prema Mie teoriji za model oblaka Cx [1] i valne dužine od 0,69 μm. Polje oblaka generira Poisso ansambl tačaka u prostoru.[ ...]

fizički mehanizam nestabilnost leži u činjenici da stopa akumulacije kopnenih rezervi vlage zbog padavina premašuje stopu njihovog smanjenja zbog riječnog oticanja, a povećanje vlage u kopnu, kao što je gore prikazano, uzrokuje smanjenje Zemljinog albeda, a zatim i pozitivan ostvaruje se povratna sprega, što dovodi do klimatske nestabilnosti. U suštini, to znači da je Zemlja stalno prehlađena (glacijalne epohe, hlađenje klime) ili pregrijana (zagrijavanje i vlaženje klime, pojačan razvoj vegetacijskog pokrivača - režim "vlažne i zelene" Zemlje)..[ ... ]

Mora se imati na umu da je tačnost procjena kao efekat staklenika u cjelini, a njeni sastavni dijelovi još uvijek nisu apsolutni. Nije jasno, na primjer, kako se može precizno uzeti u obzir staklenička uloga vodene pare, koja, kada se formiraju oblaci, postaje moćan faktor u povećanju Zemljinog albeda. Stratosferski ozon nije toliko gas staklene bašte koliko gas protiv staklenika, jer reflektuje približno 3% dolaznog sunčevog zračenja. Prašina i drugi aerosoli, posebno jedinjenja sumpora, slabe zagrijavanje zemljine površine i niže atmosfere, iako djeluju u suprotnoj ulozi u toplinskoj ravnoteži pustinjskih područja.[...]

Dakle, apsorpcija i refleksija sunčevog zračenja česticama aerosola dovešće do promene karakteristika zračenja atmosfere, opšteg hlađenja zemljine površine; će uticati na makro i mezo cirkulaciju atmosfere. Pojava brojnih kondenzacionih jezgara će uticati na formiranje oblaka i padavina; doći će do promjene albeda zemljine površine. Isparavanje vode iz okeana, u prisustvu priliva hladnog vazduha sa kontinenata, prouzrokovaće obilne padavine u obalnim područjima i na kontinentima; izvor energije sposoban da izazove oluju biće toplota isparavanja.[...]

Prilikom rješavanja trodimenzionalne transportne jednačine korišteni su periodični granični uvjeti koji pretpostavljaju da je sloj 0[ ...]

Najviše doživljava površinski sloj troposfere antropogenog uticaja, čiji je glavni tip hemijsko i termalno zagađenje vazduha. Na temperaturu vazduha najjače utiče urbanizacija teritorije. Temperaturne razlike između urbaniziranog područja i okolnih područja koja nisu izgrađena od strane čovjeka su povezane sa veličinom grada, gustinom izgradnje i sinoptičkim uslovima. Postoji trend porasta temperature u svakom malom i veliki grad. Za glavni gradovi u umjerenom pojasu temperaturni kontrast između grada i prigradskih naselja je 1-3°C. U gradovima se albedo donje površine (odnos reflektiranog zračenja prema ukupnom zračenju) smanjuje kao rezultat izgleda zgrada, konstrukcije i vještačke prevlake, sunčevo zračenje se ovdje intenzivnije apsorbira, a apsorbiraju ga konstrukcije zgrada tokom dnevne topline sa povratkom u atmosferu uveče i noću. Potrošnja topline za isparavanje se smanjuje, jer se površine s otvorenim pokrivačem tla koje zauzimaju zeleni zasadi smanjuju, a brzo uklanjanje padavina kanalizacijskim sustavima kišnice ne dozvoljava stvaranje rezerve vlage u tlu i površinskim vodnim tijelima. Urbani razvoj dovodi do stvaranja zona stagnacije zraka, što dovodi do njegovog pregrijavanja, a prozirnost zraka se mijenja iu gradu zbog povećanog sadržaja nečistoća iz industrijskih preduzeća i transporta. U gradu se smanjuje ukupno sunčevo zračenje, kao i nadolazeće infracrveno zračenje zemljine površine, što zajedno sa prenosom toplote zgrada dovodi do pojave lokalnog "efekta staklene bašte", odnosno grad je "pokriven" sa slojem stakleničkih plinova i čestica aerosola. Pod uticajem urbanog razvoja, količina padavina se menja. Glavni faktor u tome je radikalno smanjenje propusnosti za padavine donje površine i stvaranje mreža za preusmjeravanje površinskog oticanja iz grada. Značaj ogromne količine sagorijenog ugljovodoničnog goriva je veliki. Na teritoriji grada u toploj sezoni dolazi do smanjenja vrijednosti apsolutne vlažnosti i suprotna slika u hladnoj sezoni - u gradu je vlažnost veća nego van grada.[...]

Razmotrimo neka osnovna svojstva složenih sistema, imajući u vidu konvencionalnost pojma "kompleks". Jedna od glavnih karakteristika sistema, koja nas tera da ga smatramo nezavisnim objektom, jeste da je sistem uvek nešto više od zbira njegovih sastavnih elemenata. To je zbog činjenice da najviše važna svojstva sistemi zavise od prirode i broja veza između elemenata, što sistemu daje mogućnost da menja svoje stanje tokom vremena, da ima prilično različite reakcije na spoljašnje uticaje. Raznolikost veza znači da postoje veze različitih "težina ili "snaga"; osim toga, u sistemu se javljaju povratne informacije sa različitim znacima djelovanja – pozitivnim i negativnim. Elementi ili podsistemi povezani pozitivnom povratnom spregom imaju tendenciju, ako nisu ograničeni drugim vezama, da se međusobno pojačavaju, stvarajući nestabilnost u sistemu. Na primjer, povećanje prosječne temperature na Zemlji dovodi do topljenja polarnog i planinski led, smanjujući albedo i upijajući više energije koja dolazi sa Sunca. To uzrokuje daljnji porast temperature, ubrzano smanjenje površine glečera – reflektora zračne energije Sunca itd. Da nije bilo brojnih drugih faktora koji utiču na prosječnu temperaturu površine planete, Zemlja bi mogla postoje samo ili kao "led", reflektujući skoro svu sunčevu radijaciju, ili kao usijana, poput Venere, beživotna planeta.

Ukupno sunčevo zračenje koje dolazi na površinu Zemlje se djelimično odbija od nje i gubi od nje - to je reflektovano zračenje (Rk),čini oko 3% ukupnog sunčevog zračenja. Preostalo zračenje apsorbira gornji sloj tla ili vode i naziva se apsorbovano zračenje(47%). Služi kao izvor energije za sva kretanja i procese u atmosferi. Količina refleksije i, shodno tome, apsorpcija sunčevog zračenja ovisi o refleksivnosti površine, odnosno albedu. Površinski albedo je omjer reflektiranog zračenja i ukupnog zračenja, izražen kao dio jedinice ili kao postotak: A \u003d R k / Q ∙ 100%.Reflektirano zračenje se izražava formulom R k =Q∙A, ostatak apsorbuje Q–R k ili (Q (1–A), gdje je 1– A - koeficijent apsorpcije, i A izračunato u ulomcima jedinice.


Albedo zemljine površine zavisi od njenih svojstava i stanja (boja, vlažnost, hrapavost itd.) i u velikoj meri varira, posebno u umerenim i subpolarnim geografskim širinama zbog promene godišnjih doba. Najviši albedo kod svježe palog snijega je 80-90%, u suhom laganom pijesku - 40%, u vegetaciji - 10-25%, u vlažnom černozemu - 5%. U polarnim područjima, visok albedo snijega poništava prednost velikih vrijednosti ukupne radijacije primljene u ljetnoj polovini godine. Albedo vodenih površina je u prosjeku manji od kopnenog, jer u vodi zraci prodiru dublje u gornje slojeve nego u tlo, tamo se raspršuju i upijaju. Istovremeno, albedo vode veliki uticaj prikazuje ugao upada sunčevih zraka: što je manji, veća je reflektivnost. Sa čistim upadom zraka, albedo vode je

et 2-5%, pod malim uglovima - do 70%. Općenito, albedo površine Svjetskog okeana je manji od 20%, tako da voda apsorbira do 80% ukupnog sunčevog zračenja, budući da je snažan akumulator topline na Zemlji.

Zanimljiva je i distribucija albeda na različitim geografskim širinama globusa iu različitim godišnjim dobima.

Albedo se općenito povećava od niskih do visokih geografskih širina, što je povezano s povećanjem oblačnosti nad njima, snježnom i ledenom površinom polarnih područja i smanjenjem upadnog ugla sunčevih zraka. Istovremeno, lokalni albedo maksimum je vidljiv na ekvatorijalnim širinama zbog velikog


oblačnost i minimum u tropskim geografskim širinama sa njihovom minimalnom oblačnošću.

Sezonske varijacije albeda na sjevernoj (kontinentalnoj) hemisferi su značajnije nego na južnoj, zbog akutnije reakcije na sezonske promjene u prirodi. To je posebno uočljivo u umjerenim i subpolarnim geografskim širinama, gdje je albedo ljeti snižen zbog zelene vegetacije, a zimi povećan zbog snježnog pokrivača.

Planetarni albedo Zemlje je odnos "neiskorištenog" kratkotalasnog zračenja koje odlazi u Svemir (sve reflektovano i dio raspršenog) prema ukupnoj količini sunčevog zračenja koje ulazi u Zemlju. Procjenjuje se na 30%.