Тепловой баланс земли. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Тепловой баланс земли

Тепловой баланс земли - баланс энергии тепловых и радиац. процессов в атмосфере и на поверхности Земли. Осн. приток энергии в систему атмосфера - Земля обусловлен солнечным излучением в спектральном диапазоне от 0,1 до 4 мкм (коротковолновая радиация - КВР). Он характеризуется ср. энергией КВР, падающей на единичную площадку на верх. границе атмосферы З е м л и - и н с о л я ц и е й - Е₀. В атмосфере часть этой энергии (E₁ - Е₄)поглощается облаками, аэрозолем и газами, часть (E₄.) рассеивается и отражается в космос (см. рис.). (При рассмотрении Т. б. 3. обычно оперируют усреднёнными по времени и по поверхности, охватывающей Землю в пределах атмосферы, потоками энергии. через единичную площадку; пренебрегают толщиной атмосферы по сравнению с радиусом Земли.) До поверхности Земли доходит часть КВР, равная Е₂. Часть КВР (E₃) отражается поверхностью Земли и уходит в космос (т.о., Е₂-Е₃поглощается Землёй). Общий поток энергии КВР, уходящий в космос, равен АЕ₀, где А-альбедо системы атмосфера-Земля.

Помимо КВР в Т. б. 3. существенную роль играет тепловое излучение атмосферы и поверхности Земли (длинноволновая радиация - ДВР, длины волн от 3 до 45 мкм). Поверхностью Земли поглощается противоизлучение атмосферы (часть ДВР атмосферы, направленная к Земле) F₁. Энергия КВР и ДВР, поглощённая поверхностью Земли, расходуется на теплообмен с нижележащими слоями суши и гидросферы, турбулентный теплообмен с атмосферой, испарение воды и льда с поверхности Земли, создание океанич. циркуляции, переносящей тепло из низкоширотных в высокоширотные районы Земли, и на тепловое излучение поверхности Земли с потоком энергии F₂.

Часть КВР (Е₁ - Е₄)и поглощённая облаками, атм. газами и аэрозолем часть ДВР, излучённой поверхностью Земли (F₃), а также выделившаяся в атмосфере при конденсации паров воды энергия расходуются на поддержание распределения температуры в атмосфере, на создание атм. циркуляции, переносящей явное и скрытое тепло из низкоширотных в высокоширотные районы Земли, на противоизлучение атмосферы (F₁) и на излучение атмосферой ДВР в космос (F₄). В космос уходит также часть ДВР поверхности Земли (F₅). Общее кол-во уходящей в космос от планеты ДВР равно F₀.

"Мгновенные" (не усреднённые) значения указанных величин существенно изменяются в течение суток, года и в зависимости от широты и долготы рассматриваемого района. В климатологии принято рассматривать среднегодовой глобальный Т. б. 3. Среднегодовые температуры поверхности Земли и атмосферы практически постоянны, что свидетельствует о нулевом Т, б, 3. Ур-ние среднегодового глобального Т. б, 3. записывается в виде равенства суммы поглощённой атмосферой и поверхностью Земли энергии КВР величине уходящей от планеты энергии ДВР:

Ур-ния теплового баланса поверхности Земли и теплового баланса атмосферы:

где Q₁=88 Вт^.м ^-2- кол-во тепла, расходуемое на испарение воды с подстилающей поверхности Земли; Q₂= 17 Вт^.м^-2-кол-во тепла передаваемого поверхностью Т. б. З. определяет важнейшую для климатологии величину теплового излучения поверхности Земли - F₂, соответствующую среднегодовой температуре поверхности Земли +14,2 °С. Эта темп-pa определяет климат Земли, F₂ определяется поглощённой поверхностью Земли КВР (Е₂- Е₃)и противоизлучением атмосферы F₁. Удивительно то, что F₁ больше величины поглощённой атмосферой КВР (Е₁ - Е₄). Это явление, наз. парниковым эффектом подстилающей поверхности, обусловливает возможность существования жизни на Земле. Характеристикой парникового эффекта является величина (F₂ - F₁), к-рую наз. эфф, излучением поверхности Земли.

При одной и той же величине инсоляции Е₀ климат на Земле может быть и более тёплым, и более холодным в зависимости от изменения альбедо системы Земля - атмосфера и парникового эффекта.

Литература по

Кондратьев К. Я., Радиационные факторы современных измерений глобального климата. Л., 1980; Кондратьев К. Я., Биненко В. И., Влияние облачности на радиацию и климат, Л., 1984; Климатология, Л., 1989. А.Г. Лактионов.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира