Analiza bilansu energetycznego (cieplnego) Ziemi

(na podst. U.S. National Weather Service (NWS) National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
—–
Bilans energetyczny Ziemi był już wielokrotnie podawany w wielu naukowych książkach i serwisach internetowych. Jednak ostatni model podawany przez takie szanujące się instytucje naukowe jak NWS czy NOAA jest naprawdę bardzo czytelnym i zrozumiałym modelem dla każdego, kto dobrze nie tylko orientuje się na interakcjach klimatycznych pomiędzy Słońcem, atmosferą Ziemi, w tym chmurami, a powierzchnią Ziemi, ale i na arytmetyce. To naprawdę nie jest trudne.
Jest to podział na trzy różne procesy zachodzące w systemie klimatycznym.
1. Strumień energii cieplnej płynący od Słońca do Ziemi (atmosfery i powierzchni) równoważony jest strumieniami energii cieplnej płynącymi od powierzchni Ziemi oraz chmur i atmosfery w kosmos (kolor niebieski = kolor niebieski, czerwony, żółty) – 100 %.
2. Strumienie energii cieplnej płynące od Słońca i od powierzchni Ziemi do atmosfery równoważone są strumieniami energii cieplnej płynącymi z atmosfery i chmur w kosmos oraz z samej atmosfery ku powierzchni Ziemi (kolor niebieski, żółty = kolor czerwony) – 156 %.
3. Strumienie energii cieplnej płynące od Słońca (mniej niż 50 %) i z atmosfery do powierzchni Ziemi równoważone są strumieniami energii cieplnej płynącymi z powierzchni Ziemi do jej atmosfery i częściowo w kosmos (kolor niebieski, czerwony = kolor żółty)
Czyli w sumie:
Energia cieplna słoneczna płynąca znacznie więcej w dół aniżeli w górę (kolor niebieski).
Energia cieplna podczerwona płynąca o prawie połowę mniej w górę niż w dół (kolor czerwony).
Energia cieplna podczerwona w znacznym stopniu oraz parowanie i konwekcja w mniejszym płynące tylko w górę (kolor żółty).
—–
Rys. Bilans energetyczny między powierzchnią Ziemi a jej atmosferą
——
W górnej części atmosfery – energia napływająca ze Słońca do Ziemi równoważona energią wychodzącą z Ziemi w kosmos.
a) promieniowanie krótkofalowe:
– 100 % od Słońca ku atmosferze Ziemi i jej powierzchni
///////
b) promieniowanie krótkofalowe:
– 23 % odbite przez chmury
– 7 % odbite od powierzchni Ziemi
promieniowanie długofalowe:
– 49 % wyemitowane z atmosfery w kosmos
– 9 % wyemitowane z chmur w kosmos
– 12 % wyemitowane z powierzchni Ziemi w kosmos
—-
100 %
////////
Sama atmosfera – Energia do atmosfery ze Słońca i z powierzchni Ziemi jest równoważona energią wychodzącą z atmosfery.
a) promieniowanie krótkofalowe:
– 19 % pochłonięte przez gazy w atmosferze
– 4 % pochłonięte przez chmury
b) promieniowanie długofalowe:
– 104 % pochłonięte z powierzchni Ziemi
c) konwekcja:
5 % z prądów konwekcyjnych (wznoszące się powietrze ogrzewa atmosferę)
d) kondensacja:
24 % osadzania się pary wodnej ze skraplania jej do kropel wody lub z resublimacji do kryształków lodu (ciepło jest uwalniane do atmosfery)
—–
156 %
///////
e) promieniowanie długofalowe:
– 9 % wyemitowane w kosmos przez chmury
– 49 % wyemitowane w kosmos przez gazy cieplarniane w atmosferze
– 98 % wyemitowane na powierzchnię Ziemi przez gazy cieplarniane w atmosferze
—–
156 %
///////
Pochłonięta energia przez powierzchnię Ziemi – od Słońca i z atmosfery – jest równoważona uwolnioną energią z powierzchni Ziemi – do atmosfery i w kosmos.
a) promieniowanie krótkofalowe:
– 47 % pochłonięte przez powierzchnię Ziemi ze Słońca
b) promieniowanie długofalowe:
– 98 % pochłonięte przez powierzchnię Ziemi w reemisji z gazów cieplarnianych w atmosferze
—–
145 %
////////
c) promieniowanie długofalowe:
– 116 % wyemitowane przez powierzchnię Ziemi
d) konwekcja:
– 5 % usuwanego ciepła z powierzchni Ziemi przez konwekcję (wznoszenie ciepłego powietrza)
e) parowanie:
– 24 % usuwanie ciepła z powierzchni Ziemi potrzebnego do skraplania i resublimacji
—–
145 %
////////

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *