Тепловой баланс Земли

Теплово́й бала́нс Земли́ — баланс энергии процессов теплопередачи и излучения в атмосфере и на поверхности Земли. Основной приток энергии в систему атмосфера—Земля обеспечивается излучением Солнца в спектральном диапазоне от 0,1 до . Плотность потока энергии от Солнца на расстоянии 1 астрономической единицы равна около  (солнечная постоянная). По данным за 2000—2004 годы усреднённый по времени и по поверхности Земли этот поток составляет , или  в расчёте на полную поверхность Земли.

Составляющие теплового баланса 
Основной приток энергии к Земле обеспечивается солнечным излучением и составляет около  в среднем по всей поверхности планеты. Внутренние источники тепла (радиоактивный распад, стратификация по плотности) по сравнению с этой цифрой незначительны (около ).

Из  солнечного излучения, попадающего на Землю, примерно 30 % () сразу же отражается от поверхности Земли () и облаков (), а  в сумме поглощается атмосферой () и поверхностью Земли (). Поглощение в атмосфере обусловлено, в основном, облаками и аэрозолями.

Из  поглощаемой поверхностью Земли энергии  возвращается в космическое пространство в виде теплового излучения диапазона , ещё  передаются атмосфере за счёт различных тепловых процессов ( — испарение воды,  — конвективный теплообмен). Кроме того, около  излучения Земли поглощается атмосферой, из которых  (161 – 40 – 97 – 356 + 332 = 0) возвращается в виде обратного излучения атмосферы. Таким образом, полное тепловое излучение поверхности Земли составляет  (356+40), что соответствует средней тепловой температуре  (15 °С).

Атмосфера излучает в космическое пространство , включая , полученные от излучения Солнца, , полученные от поверхности Земли, и разность между поглощаемым атмосферой излучением поверхности и обратным излучением атмосферы в объёме .

Внутреннее тепло Земли 
Внутренние источники тепла Земли менее значительны по мощности, чем внешние. Считается, что основными источниками являются: распад долгоживущих радиоактивных изотопов (уран-235 и уран-238, торий-232, калий-40), гравитационная дифференциация вещества, приливное трение, метаморфизм, фазовые переходы.

Средняя плотность теплового потока по земному шару составляет  или  в целом по Земле, то есть примерно в  меньше, чем средняя солнечная радиация. В океанских районах этот показатель составляет в среднем , в континентальных — . В глубоководных океанических желобах она меняется в пределах , на континентальных щитах — , в областях геосинклиналей и срединно-океанических хребтах может достигать  и более. Около 60 % теплового потока () приходится на внутренние источники тепла, остальные 40 % обусловлены остыванием планеты.

Согласно измерениям нейтринного потока из недр Земли, на радиоактивный распад приходится  () внутреннего тепла.

См. также 
 Солнечная постоянная
 Тепловая инерция

Примечания 
{{примечания|refs=

<ref name=pollack>Pollack, H. N., S. J. Hurter, and J. R. Johnson  (1993), Heat flow from the Earth's interior: Analysis of the global data set , Rev. Geophys., 31(3), 267-280.</ref>
}}

 Ссылки 
 J. T. Kiehl and Kevin E. Trenberth, February 1997: Earth’s Annual Global Mean Energy Budget. — Bulletin of the American Meteorological Society, 78, 197—208.
  (Физическая энциклопедия)
  (Физическая энциклопедия)
 Кондратьев К. Я., Радиационные факторы современных измерений глобального климата. Л., 1980.
 Кондратьев К. Я., Биненко В. И., Влияние облачности на радиацию и климат, Л., 1984; Климатология, Л., 1989.
 Details of Earth’s energy balance — stanford.edu.

 Glenn White Systematic Errors and Surface Fluxes in the NCEP Global Model. — noaa.gov.
 A. Zastawny Parametric model of the Earth’s radiation budget. — Meteorol. Atmos. Phys. 85, 275—281 (2004). DOI 10.1007/s00703-003-0017-z.

 Earth’s Radiant Energy Balance and Oceanic Heat Fluxes. — oceanworld.tamu.edu.

 On the Global Average IR Radiation Budget. — miskolczi.webs.com.

 Jeffrey L. Anderson et al. The new GFDL global atmosphere and land model AM2/LM2: Evaluation with prescribed SST simulations. — Submitted to Journal of Climate, March 2003.

 Global Heat Flow — International Heat Flow Commission (IHFC).

 Global Heat Flow — International Heat Flow Commission (IHFC).

 Don L. Anderson Energetics of the Earth and the Missing Heat Source Mystery — www.mantleplumes.org.

 A.M. Hofmeister, R.E. Criss Earth’s heat flux revised and linked to chemistry. Tectonophysics 395 (2005), 159—177.

 Henry N. Pollack, "Earth, heat flow in, " in AccessScience, ©McGraw-Hill Companies, 2008.

 J. H. Davies and D. R. Davies Earth’s surface heat flux. Solid Earth, 1, 5-24, 2010.

 Carol A. Stein Heat Flow of the Earth, AGU Handbook of Phisical Constants,'' edited by T.J. Ahrens, Am. Geophys Un., Washington, D.C., 1994.

Геофизика