Energia wchodząca, odbita, pochłonięta i wyemitowana przez system ziemski są składnikami budżetu promieniowania Ziemi. W oparciu o fizyczną zasadę zachowania energii, budżet promieniowania reprezentuje równowagę pomiędzy promieniowaniem przychodzącym, które jest prawie w całości promieniowaniem słonecznym, a promieniowaniem wychodzącym, które jest częściowo odbitym promieniowaniem słonecznym, a częściowo promieniowaniem emitowanym z systemu ziemskiego, w tym z atmosfery. Budżet, który jest wytrącony z równowagi może spowodować wzrost lub spadek temperatury atmosfery i ostatecznie wpłynąć na nasz klimat. Jednostkami energii stosowanymi w pomiarach tego przychodzącego i wychodzącego promieniowania są waty na metr kwadratowy (W/m2).
PROMIENIOWANIE SŁONECZNE
Pochodzące ze Słońca promieniowanie ultrafioletowe, widzialne i ograniczona część energii podczerwonej (razem czasami nazywane „promieniowaniem krótkofalowym”) napędzają system klimatyczny Ziemi. Część z tego przychodzącego promieniowania jest odbijana od chmur, część jest pochłaniana przez atmosferę, a część przenika na powierzchnię Ziemi. Większe cząsteczki aerozolu w atmosferze oddziałują z częścią promieniowania i pochłaniają je, powodując ocieplenie atmosfery. Ciepło generowane przez tę absorpcję jest emitowane jako długofalowe promieniowanie podczerwone, którego część wypromieniowuje się w przestrzeń kosmiczną.
ENERGETYKA ZABEZPIECZONA
Promieniowanie słoneczne, które przechodzi przez atmosferę Ziemi, jest albo odbijane od śniegu, lodu lub innych powierzchni, albo pochłaniane przez powierzchnię Ziemi.
Emitowane promieniowanie długofalowe
Ciepło wynikające z absorpcji przychodzącego promieniowania krótkofalowego jest emitowane jako promieniowanie długofalowe. Promieniowanie z ogrzanej górnej atmosfery, wraz z niewielką ilością z powierzchni Ziemi, wypromieniowuje się w przestrzeń kosmiczną. Większość emitowanego promieniowania długofalowego ogrzewa dolną atmosferę, która z kolei ogrzewa powierzchnię naszej planety.
EFEKT ZIELENI
Gazowe substancje cieplarniane w atmosferze (takie jak para wodna i dwutlenek węgla) pochłaniają większość emitowanego przez Ziemię długofalowego promieniowania podczerwonego, które ogrzewa dolną atmosferę. Z kolei ogrzana atmosfera emituje promieniowanie długofalowe, którego część wypromieniowuje w kierunku powierzchni Ziemi, utrzymując naszą planetę w cieple i zapewniając ogólny komfort. Rosnące stężenia gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla i metan, zwiększają temperaturę dolnej atmosfery poprzez ograniczanie wychodzenia emitowanego promieniowania na zewnątrz, co powoduje „globalne ocieplenie” lub, szerzej, globalne zmiany klimatyczne.
RADIATION AND THE CLIMATE SYSTEM
Aby naukowcy mogli zrozumieć zmiany klimatu, muszą również określić, co napędza zmiany w budżecie radiacyjnym Ziemi. Instrument Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) na pokładzie satelitów NASA Aqua i Terra mierzy promieniowanie krótkofalowe odbite i długofalowe emitowane w przestrzeń kosmiczną wystarczająco dokładnie, aby naukowcy mogli określić całkowity budżet promieniowania Ziemi. Inne instrumenty NASA monitorują zmiany w innych aspektach systemu klimatycznego Ziemi – takich jak chmury, cząsteczki aerozolu i odbicie powierzchniowe – a naukowcy badają ich liczne interakcje z budżetem promieniowania.
Sprawdź ten plakat Earth’s Energy Budget, aby dowiedzieć się więcej o naszym rozumieniu przepływu energii do i z Ziemi.
Top of Page | Back to EMS Homepage
Citation
APA
National Aeronautics and Space Administration, Science Mission Directorate. (2010). The Earth’s Radiation Budget. Retrieved , z witryny NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget
MLA
Science Mission Directorate. „The Earth’s Radiation Budget” (Budżet promieniowania Ziemi) NASA Science. 2010. National Aeronautics and Space Administration. http://science.nasa.gov/ems/13_radiationbudget