Izvori toplote za površinu Zemlje i atmosferu

5-7

Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Vrste KT zračenja na površini Zemlje

Reflektovano zračenje Albedo A=R/G Refleksivnost, tj. albedo površine Zemlje se menja u zavisnosti od karaktera površine. svež sneg do 95% suv pesak 35-45 % zimzelene šume 5-10 % listopadne šume 10-20 % travnata vegetacija 15-25 %. Albedo suvog snega je veći od albeda vlažnog snega.

Prosečan albedo planete je oko 30 %.

5-7 Prosečan godišnji albedo Zemlje (1987) Primer: Ako na površinu vinograda stiže 200 W/m ostalo da zagreje biljni sklop?

2 kratkotalasnog zračenja i albedo listova je 0.2, koliko zračenja se vratilo u atmosferu a koliko je

5-7 Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Vrste KT zračenja na površini Zemlje

Apsorbovano KT zračenje na površini Zemlje G z = G – R = G (1-A) Prosečna godišnja količina KT zračenja apsorbovana na površini Zemlje (1987)

5-7 Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Apsorpcija KT zračenja od strane vegetacije

Biljni sklop apsorbuje 90 – 95 % zračenja koje dolazi na gornju granicu sklopa

Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

DT zračenje na površini Zemlje Empirijske formule

su one formule u kojima znak jednakosti stoji samo uslovno između leve i desne strane. Parametri koji se u njima javljaju rezultat su iskustva .

Zemljino izračivanje. B

z = es T z 4 Dugotalasno zračenje Zemlje u pravcu atmosfere. Intenzitet ovog zračenja može da se meri bilansmetrom ako se na njega postave kupole koje apsorbuju KT zračenje ili kombinacijom Šulcovog bilansmetra i piranometra

Protivzračenje atmosfere. (Atmosfersko zračenje)

B A  s T 4 ( 0 .

526  0 .

065 e ) Dugotalasno zračenje koje iz pravca atmosfere stiže na površinu Zemlje. Najviše na njegov intenzitet utiče sadržaj vodene pare u atmosferi. Ovo zračenje kompenzuje gubitak toplote Zemljinim izračivanjem tokom noći.

5-7

Efektivno izračivanje

E f = B z - B A Primer Koliko DT zračenja emituje zemljište čija je temperatura 26,85 o C?

Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Propustljivost vazduha za dugotalasno zračenje. “Efekat staklene bašte”.

“Efekat staklene bašte” - zagrevanje površine Zemlje i atmosfere koji je posledica apsorpcije DT zračenja Zemlje od strane gasova “staklene bašte” (CO 2 , H 2 O, CH 4 , O 3 , NO x ).

Bez ovih procesa, prosečna temperatura vazduha na planeti bi bila oko -18 o C i nebi bilo uslova za život.

Navedeni procesi NEMAJU NIKAKVE VEZE sa mehanizmom zagrevanja vazduha u STAKLENOJ BAŠTI.

Prosečna godišnja količina DT zračenja Zemlje apsorbovana u atmosferi

Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Greenhouse Gas Carbon Dioxide Methane Nitrous Oxide Chlorofluoro carbons (CFCs) Ozone Concentration 1750

280 ppm 0.71 ppm 270 ppb 0

Concentration 2003

376 ppm 1.79 ppm 319 ppb 880 ppt

Percent Change

34% 152% 18% Not Applicable

Natural and Anthropogenic Sources

Organic decay; Forest fires; Volcanoes; Burning fossil fuels; Deforestation; Land-use change Wetlands; Organic decay; Termites; Natural gas & oil extraction; Biomass burning; Rice cultivation; Cattle; Refuse landfills Forests; Grasslands; Oceans; Soils; Soil cultivation; Fertilizers; Biomass burning; Burning of fossil fuels Refrigerators; Aerosol spray propellants; Cleaning solvents Unknown Varies with latitude and altitude in the atmosphere Global levels have generally decreased in the stratosphere and increased near the Earth's surface Created naturally by the action of sunlight on molecular oxygen and artificially through photochemical smog production Gasovi “staklene bašte”: koncentracija u prošlosti i budućnosti i najznačajniji izvori.

Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Prostiranje energije

5-7 Kondukcija (provođenje) – unutar supstance energija se prenosi sudarima molekula Konvekcija – vertikalna razmena delića fluida (vrtloga) koji sobom nose toplotu (količinu kretanja, vlagu ...). U procesu konvekcije energija se prenosi u vidu osetne i latentne toplote Osetna top. – dovodi do promene temperature tela Latentna top. – ne stvara osećaj promene temp. već dovodi do promene agregatnog stanja pri ne promenjenoj temperaturi. Iznad vodene površine, fluks latentne toplote je veći od fluksa osetne toplote.

Zračenje – prenošenje energije talasima

5-7 Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Bilans zračenja na površini Zemlje

Aktivna apsorpciona površina (sloj) –

površinski sloj Zemlje u kome se, sa izuzetkom reflektovanog zračenja, apsorbuje skoro svo zračenje koje dospeva u ovaj sloj. Različite površine različito apsorbuju upadno zračenje. Pri istim atmosferskim uslovima sa pšeničnog polja se izrači manje energije nego sa gole stene.

B = G – R + B A – r – B z (+/- H +/- LE) dan B = B A – r – B z (+/- H +/- LE) noć Atmosfera apsorbuje 19% zračenja koje stiže od Sunca.

5-7 Izvori toplote za Zemljinu površinu i atmosferu

Bilans zračenja na površini Zemlje

Aktivna apsorpciona površina (sloj) –

površinski sloj Zemlje u kome se, sa izuzetkom reflektovanog zračenja, apsorbuje svo zračenje koje dospeva u ovaj sloj. Različite površine različito apsorbuju upadno zračenje. Pri istim atmosferskim uslovima sa pšeničnog polja se izrači manje energije nego sa gole stene.

B + LE + H + G z = 0

##95 116

Primer Ako je bilans zračenja na površini tla 350 W/m 2 , toplota utrošena na isparavanje sa površine zemljišta 100 W/m 2 , a toplota razmenjena sa usled kontakta sa hladnijim vazduhom 50 W/m 2 , koliko toplote je otišlo u dublje slojeve zemljišta ?