Разберем сначала теплообмен на ровной поверхности почвы,
лишенной растительности и непосредственно освещенной солнцем, чтобы потом
рассмотреть влияние растительности на изменения этого теплообмена. На верхней
границе атмосфера получает радиацию, инсоляцию, равную 1,39 «Вт-м- 2 , или
1,39Х Дж. Это так называемая «солнечная постоянная », которую примем за
100%. Основные газы атмосферы (азот, кислород) почти не поглощают инсоляции, но
вот переменные ее составные части сильно поглощают именно длинноволновую часть
излучения. Особенно хорошо она поглощается и рассеивается водяными парами,
меньше — окислами азота и соединениями углерода, пылью и т. д. Большое значение
в поглощении имеют углекислый газ и озон.
Теплообмен у ровной поверхности
почвы, лишенной
растительности
(по Гейгеру, I960): 1 —
перенос тепла за счет
коротковолновой
радиации; 2 — длинноволновой
радиации; 3 —
молекулярной
теплопроводности; 4 —
турбулентного обмена; 5 —
изменений
агрегатного состояния воды
При прохождении через атмосферу 25% тепловых лучей (инсоляции) рассеивается
молекулами воздуха, пылью, водяными парами; эту часть называют «диффузным
рассеянием ». При этом 9% возвращается обратно в космос, т. е. остается так
называемая рассеянная радиация неба, или противоизлучение, равное 16%. Далее,33%
и я от общей солнечной радиации составляет отражение от облаков и тоже уходит в
космос. Таким образом, из солнечной постоянной для Земли теряется 42% (9+33).
Поэтому говорят, что отражение, или альбедо Земли, равно 0,42 (или 42%)).
Следовательно, в атмосферу проникает только 58% от общего солнечного излучения.
15% общей инсоляции поглощается тазами при прохождении через атмосферу, что
вызывает частичное нагревание воздушной оболочки.
То есть до земной поверхности доходит лишь 43% от общей инсоляции (солнечной
постоянной). Но из этих 43%, как мы уже .говорили, 16% составляют рассеянную
радиацию неба (или противоизлучение). В итоге из прямого солнечного излучения
(солнечной постоянной) до поверхности Земли доходит только 27%. Следовательно,
мы видим, что из тех 58%, которые проникли в атмосферу, большая часть теряется
для теплового режима ровмой поверхности почвы. Конечно, это среднее значение
зависит от многих условий. Так, в ясные дни облучение почвы намного сильнее, чем
в пасмурные. Многое зависит от свойств инсолируемой поверхности, особенно если
она не лишена растительности). Например, лиственная подстилка, рыхлый снег,
сфагнум и другие используют инсоляцию сильнее, чем песок или скалы.