Навигация
Главная
 
Главная arrow География arrow Общее землеведение - Олейник ЯБ
-->   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

64 Тепловой баланс Земли

Почти все тепло атмосфера, как и земная поверхность, получает от Солнца Другие источников нагрева принадлежит тепло, поступающей из недр Земли, но оно составляет лишь доли процента от общего количества то Эпла.

Хотя солнечное излучение и служит единственным источником тепла для земной поверхности, тепловой режим географической оболочки является не только следствием радиационного баланса Солнечное тепло превращается и перерозп делится под влиянием земных факторов, и прежде всего трансформируется воздушными и океаническими течениями Они же, в свою очередь, обусловлены неравномерным распределением по широтах солнечного излучения Это один из ярких примеров тесного глобальной связи и взаимодействия различных компонентов в природныході.

Для живой природы Земли важное значение имеет перераспределение тепла между различными широтами, а также между океанами и материками Благодаря этому процессу происходит очень сложный пространственный перераспределение тепла на поверхности Земли согласно преобладающих направлений движения воздушных и океанических течений Однако суммарное перенос тепла направлено, как правило, из низких широт в высокие и с океанов на материкки.

Распределение тепла в атмосфере происходит путем конвекции, теплопроводности и излучения Тепловая конвекция проявляется везде на планете, ветров, восходящие и нисходящие воздушные потоки имеют всему юдне распространение Особенно сильно конвекция выражена в тропикаах.

Теплопроводность, т.е. передача тепла при непосредственном контакте атмосферы с теплой или холодной поверхностью земли, имеет сравнительно небольшое значение, потому что воздух - плохой проводник тепла Именно эта Власт тивисть нашла широкое применение при изготовлении оконных рам с двойными стеклом.

Поступления и расходы тепла в нижней атмосфере на разных широтах неодинаковы Севернее 38 ° ю ш излучается тепла больше, чем поглощается Эта потеря компенсируется теплыми океаническими и воздушными течениями, направленными в умеренные широтроти.

Процесс поступления и расходования солнечной энергии, нагревание и охлаждение всей системы атмосферы Земли характеризуется тепловым балансом Если принять годовое поступление солнечной энергии на верхнюю м границу атмосферы за 100%, то баланс солнечной энергии выглядеть так: отражается от Земли и возвращается обратно в космическое пространство 42% (эта величина характеризует альбедо Земли), причем 38% зеркало ется атмосферой и 4% - поверхностью Земли Остальные (58%) поглощается: 14% - атмосферой и 44% - земной поверхностью Нагретая поверхность Земли отдает обратно всю поглощенную ею энергию При этом излучение е нергии земной поверхностью составляет 20%, на нагрев воздуха и испарение влаги расходуется 24% (5,6% - на нагревание воздуха и 18,4% - на испарение влагиоги).

Таковы общие характеристики теплового баланса земного шара в целом действительности же для разных широтных поясов, для различных поверхностей тепловой баланс будет далеко не одинаковым Так, тепловой баланс любой й территории нарушается при восходе и заходе Солнца, при смене времен года, в зависимости от атмосферных условий (облачности, влажности воздуха и содержания в нем пыли), характеру поверхности (вода или суша, лес или лука, снежный покров или обнаженная земля), высоты над уровнем моря Больше всего тепла излучается ночью, зимой и через разреженный чистый сухой воздух на больших высотах Но в итоге потери вследствие вы излучения компенсируются теплом, поступающей от Солнца, и на Земле в целом преобладает состояние динамического равновесия, иначе она разогревалась бы или, наоборот, охлаждаласьлася.

65 Температура воздуха

Нагрев атмосферы происходит довольно сложным путем Короткие волны солнечных лучей в диапазоне от видимого красного до ультрафиолетового света превращаются у поверхности Земли в более длинные и тепловые волны, которые позже, при излучении их с поверхности Земли, нагревают атмосферу Нижние слои атмосферы разогреваются быстрее верхних, что объясняется указанным тепловым излучением земной п оверхни и тем, что они имеют большую плотность и насыщенным водяным паромою.

Характерной чертой вертикального распределения температуры в тропосфере является ее снижение с высотой Средний вертикальный градиент температуры, то есть среднее уменьшение, рассчитано на 100 м высоты, равен 0, 6 ° С Охлаждение влажного воздуха сопровождается конденсацией влаги При этом выделяется определенное количество теплоты, которая была затрачена на образование пары Поэтому при поднятии вверх влажного воздуха его охлаждение происходит почти вдвое медленнее сухое Геотермический коэффициент сухого воздуха тропосферы составляет в среднем 1 ° 1 °С.

Воздух, поднимается вверх от нагретой поверхности суши и водоемов, попадает в зону пониженного давления Это позволяет ему расширяться, а в связи с этим определенное количество тепловой энергии переходит в к кинетическую результате этого процесса воздух охлаждается Если при этом оно ниоткуда не получает тепла и никуда его не отдает, то весь описанный процесс называется адиабатическим, или динамическим охлажден нням И наоборот, воздуха опускается, попадает в зону повышенного давления, оно уплотняется воздухом, что его окружает, и механическая энергия переходит в тепловую Поэтому воздух испытывает адиабатического нагревание, которое составляет в среднем 1 ° С на каждые 100 м опусканиикання.

Иногда температура воздуха с высотой растет Это явление получило название инверсии Причины u 'проявления разнообразны: радиационное излучение Земли над ледовыми покровами, прохождения сильных течений теплого воздуха над холодной поверхностью Особенно характерны инверсии для горных районов: тяжелое холодный воздух стекает в горные котловины и там застаивается, вытесняя вверх более легкое теплое воздухтря.

Суточные и годовые изменения температуры воздуха отражает тепловое состояние поверхности В приземном слое воздуха суточный максимум устанавливается в 14-15 ч, а минимум наблюдается после восхода Солнца Самая суточная амплитуда имеет место в субтропических широтах (30 ° С), наименьшая - в полярных (5 ° С) Годовой ход температуры зависит от широты, характера подстилающей поверхности, высоты места над уровнем океана, ре льефу, удаленности от океанану.

В распределении годовых температур на земной поверхности выявлены определенные географические закономерности

1 В обоих полушариях средние температуры снижаются в направлении полюсов Однако термический экватор - теплая параллель со средней годовой температурой 27 ° С - расположена в Северном полушарии примерно н на 15-20 ° широты Объясняется это тем, что суша занимает здесь большую площадь, чем на географическом экваторорі.

2 От экватора на север и юг температуры изменяются неравномерно Между экватором и 25-той параллелью снижение температуры происходит очень медленно - менее двух градусов на каждые десять градусов ш широты Между 25 ° и 80 ° широты в обоих полушариях температуры снижаются очень быстро Местами это снижение превышает 10 ° С Далее к полюсам скорость падения температуры вновь уменьшаетсяється.

3 Средние годовые температуры всех параллелей Южного полушария меньше температуры соответствующих параллелей Северного полушария Средняя температура воздуха преимущественно"материковой"Северного полушария становит во в январе 8,6 ° С, в июле - 22,4 ° С; в Южной"океанической"полушария средняя температура июля 11,3 ° С, января - 17,5 ° С два раза больше годовая амплитуда колебаний температуры воздуха в шара объясняется особенностями распределения суши и моря на соответствующих широтах и ??охлаждающим влиянием грандиозного ледового купола Антарктиды на климат южного полушариялімат Південної півкулі.

Важные характеристики распределения температур воздуха на Земле дают карты изотерм Так, на основе анализа распределения июльских изотерм на земной поверхности можно сформулировать следующие основные выводы

1 В внетропических областях обоих полушарий изотермы над материками изгибаются на север относительно положения ее на океанах В Северном полушарии это обусловлено тем, что суша нагретая сильнее, чем море, а в Южной - обратное соотношение: в это время здесь суша холоднее морре.

2 Над океанами июльские изотермы отражают влияние холодных течений температуры воздуха Особенно заметно это проявляется вдоль тех западных берегов Северной Америки и Африки, которые омываются холодными и соответственно Калифорнийским и Канарским океаническими течениями В Южном полушарии изотермы изогнутые в противоположную сторону на север - тоже под влиянием холодных течичій.

3 высокие средние температуры июля наблюдаются в пустынях, расположенных севернее экватора Особенно жарко в это время в Калифорнии, Сахаре, Аравии, Иране, внутренних районах Азии

Распределение январских изотерм тоже имеет свои особенности

1 Изгибы тент над океанами на север и над сушей на юг становятся еще рельефнее, контрастнее всего это проявляется в Северном полушарии Сильные изгибы изотерм в сторону Северного полюса мульт ражаем увеличение тепловой роли океанических течений Гольфстрим в Атлантическом океане и Куро-Сио в тихомому.

2 В внетропических областях обоих полушарий изотермы над материками заметно изогнутые на юг Это объясняется тем, что в Северном полушарии суша холоднее, а в Южной - теплее, чем море

3 высокие средние температуры в январе бывают в пустынях тропического пояса Южного полушария

4 областях наибольшего охлаждения на планете в январе, как и в июле, является Антарктида и Гренландия

В целом можно констатировать, что изотермы Южного полушария в течение всех сезонов года имеют более прямолинейный (широтный) характер простирания Отсутствие здесь существенных аномалий в ходе изотерм объясняет ется значительным преобладанием водной поверхности над сушей Анализ хода изотерм свидетельствует о тесной зависимости температур не только от величины солнечного излучения, но и от перераспределения теплые океанические мы и воздушными течениямми.

 
-->   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы