ТЕРМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Известный русский климатолог и географ А. И. Воейков еще в 1884 г. писал, что важнейшей задачей физических наук является ведение приходо-расходной книги солнечного тепла, получаемого Землей с ее воздушной и водяной оболочкой. Актуальность данной проблемы не утрачена за столетие, пожалуй, она возросла еще больше.
За 5 млрд. лет существования Земли Солнце непрерывно обеспечивает ее колоссальным потоком энергии, циркулирующей во внешних оболочках нашей планеты.
На поддержание циркуляции в атмосфере и океане расходуется 0,49 кал/см2 • мин. Радиационный баланс подстилающей поверхности имеет решающее значение для атмосферной циркуляции.
Под воздействием ветров поверхностный слой океана постоянно перемешивается примерно до глубины 100 м. Между 60° с. ш. и 60° ю. ш. наибольшим поглотителем тепла является Тихий океан, далее — Индийский и Атлантический. Первым расчет теплового баланса произвел В. В. Шулейкин на примере Карского моря. Позднее такие расчеты были сделаны для Баренцева, Каспийского и других морей страны. Весьма важен баланс верхнего перемешанного слоя моря. В настоящее время составлены атласы среднемесячных значений составляющих теплового баланса для всего Земного шара. По мере накопления новых данных вносятся уточнения. Выяснилось, что для морских условий не всегда применим метод, принятый для расчета баланса над сушей,
Тепловой баланс моря складывается из следующих статей прихода и расхода:
приход тепловой энергии в виде солнечной радиации — прямой и рассеянной;
- приход тепла, получающегося при конденсации водяных паров на водной поверхности;
-приход тепла, выделяющегося при ледообразовании;
-потери тепла на эффективное излучение поверхности моря;
-потери тепла на испарение;
-потери тепла в результате таяния льда;
-теплообмен с воздухом — положительный или отрицательный, в зависимости от того, что в данный момент и в данном месте теплее или холоднее;
внутриводный теплообмен, осуществляемый переносом тепла вместе с массой воды и перемешиванием водных частиц.
Строго говоря, необходимо учитывать также приток и потерю тепла, связанные с движением самих вод. Аналогичным образом может быть составлен приходно-расходный реестр тепла для атмосферы. В тепловой баланс подстилающей поверхности входят радиационный баланс, поток тепла из атмосферы, обусловленный турбулентной теплопроводностью, поток из почвы (или воды) и расход тепла на испарение.
Подразделы этой страницы: