بودجه انرژی زمین
محاسبه جریانهای انرژی ورودی خورشیدی و خروجی زمینی که دمای متوسط سیاره و عدم تعادل آن را تعیین میکند.
Definition
بودجه انرژی زمین، تعادل بین انرژی تابشی است که سیاره از خورشید دریافت میکند و انرژیای که به فضا بازمیگرداند، به همراه جریانهای داخلی گرما که آن را بازتوزیع میکنند.
Scope
شامل تقسیم تابش خورشیدی ورودی بین بازتاب، جذب اتمسفری و جذب سطحی؛ تعادل انرژی سطحی شامل شار گرمای محسوس و نهان؛ تابش فروسرخ خروجی؛ آلبدوی سیارهای؛ و عدم تعادل کوچک بالای جو مرتبط با گرمایش مداوم و جذب گرمای اقیانوس.
Core questions
- چگونه انرژی خورشیدی ورودی بین بازتاب، جذب و گرمایش سطحی تقسیم میشود؟
- مقادیر جریانهای اصلی انرژی ورودی و خروجی در سیستم اقلیمی چقدر است؟
- یک عدم تعادل پایدار در بالای جو چه مفهومی برای سیستم اقلیمی دارد؟
Key theories
- حسابداری تعادل انرژی جهانی
- یک چارچوب کمی که شار موج کوتاه و موج بلند به علاوه تبادلات گرمای متلاطم و نهان را ردیابی میکند تا بودجه انرژی سیارهای را ببندد و هرگونه عدم تعادل خالص را تشخیص دهد.
Mechanisms
از حدود 340 وات بر متر مربع تابش خورشیدی ورودی به طور متوسط در سراسر کره زمین، تقریباً 100 وات توسط ابرها، آئروسلها و سطح بازتاب میشود و مابقی جذب میگردد. سطح انرژی را به صورت انتشار طول موج بلند، گرمای محسوس و گرمای نهان حمل شده توسط تبخیر بازمیگرداند؛ جو در دمای انتشار مؤثر خود به فضا تابش میکند. یک عدم تعادل باقیمانده کوچک، که در حال حاضر کمی مثبت است، عمدتاً در اقیانوسها ذخیره میشود.
Clinical relevance
بودجه انرژی مبنای مشاهدهای برای تشخیص تغییرات اقلیمی، اعتبارسنجی مدلهای اقلیمی و کمیسازی جذب گرمای اقیانوس از یک عدم تعادل اندازهگیری شده در بالای جو است.
History
تخمینهای اولیه بودجه توسط داینز و هوتون در طول دوره ماهوارهای اصلاح شد؛ آزمایش بودجه تابش زمین و بعدها ابزارهای CERES اندازهگیریهای شار جهانی را ارائه کردند، و مطالعات ترکیبی توسط ترنبرث و همکاران و توسط استفنز و همکاران بودجه مدرن را پایهگذاری کردند.
Key figures
- Kevin Trenberth
- Graeme Stephens
Related topics
Seminal works
- trenberth2009
- stephens2012
Frequently asked questions
- آلبدوی سیارهای زمین چیست؟
- آلبدوی سیارهای کسری از تابش خورشیدی ورودی است که به فضا بازتاب میشود، حدود 0.3، که عمدتاً توسط ابرها، آئروسلها، برف، یخ و سطوح روشن تعیین میشود.