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.

Credit: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

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

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.