Radiatsiya balansi Yer yuzasi tomonidan so'rilgan va chiqariladigan nurlanish energiyasining kirib kelishi va chiqishi o'rtasidagi farqdir.

Radiatsiya balansi - ma'lum hajmdagi yoki ma'lum bir sirtdagi nurlanish oqimlarining algebraik yig'indisi. Atmosferaning radiatsiya balansi yoki "Yer - atmosfera" tizimi haqida gapirganda, ular ko'pincha atmosferaning pastki chegarasida issiqlik o'tkazuvchanligini belgilaydigan er yuzasining radiatsiya balansini anglatadi. U so'rilgan jami quyosh radiatsiyasi va er yuzasining samarali nurlanishi o'rtasidagi farqni ifodalaydi.

Radiatsiya balansi - bu Yer yuzasi tomonidan so'rilgan va chiqariladigan kiruvchi va chiquvchi nurlanish energiyasi o'rtasidagi farq.

Radiatsiya balansi eng muhim iqlim omilidir, chunki tuproq va unga tutash havo qatlamlarida haroratning taqsimlanishi ko'p jihatdan uning qiymatiga bog'liq. Unga bog'liq jismoniy xususiyatlar Yer bo'ylab harakatlanadigan havo massalari, shuningdek, bug'lanish va qor erishi intensivligi.

Er yuzasida radiatsiya balansining yillik qiymatlarining taqsimlanishi bir xil emas: tropik kengliklarda bu qiymatlar 100 ... 120 kkal / (sm2-yil) ga etadi va maksimal (uchun) 140 kkal / (sm2-yil)) Avstraliyaning shimoli-g'arbiy qirg'oqlarida kuzatiladi ). Cho'l va qurg'oqchil hududlarda radiatsiya balansining qiymatlari bir xil kengliklarda etarli va haddan tashqari namlik bo'lgan hududlarga nisbatan pastroqdir. Bu havoning yuqori quruqligi va past bulutliligi tufayli albedoning ko'payishi va samarali nurlanishning ko'payishi bilan bog'liq. Mo''tadil kengliklarda radiatsiya balansining qiymatlari umumiy radiatsiyaning pasayishi tufayli kenglik ortishi bilan tez kamayadi.

O'rtacha yil davomida, doimiy muz qoplamiga ega bo'lgan hududlar (Antarktida, Grenlandiyaning markaziy qismi va boshqalar) bundan mustasno, yer sharining butun yuzasi uchun radiatsiya balansining yig'indisi ijobiy bo'lib chiqadi.

Radiatsiya balansining qiymati bilan o'lchanadigan energiya qisman bug'lanishga sarflanadi, qisman havoga o'tadi va nihoyat, ma'lum miqdorda energiya tuproqqa kiradi va uni isitish uchun ketadi. Shunday qilib, issiqlik balansi deb ataladigan Yer yuzasi uchun jami issiqlik kiritish-chiqish quyidagi tenglama sifatida ifodalanishi mumkin:

Bu erda B - radiatsiya balansi, M - Yer yuzasi va atmosfera orasidagi issiqlik oqimi, V - bug'lanish uchun issiqlik iste'moli (yoki kondensatsiya paytida issiqlik ajralib chiqishi), T - tuproq yuzasi va chuqur qatlamlar orasidagi issiqlik almashinuvi.

16-rasm - Quyosh radiatsiyasining Yer yuzasiga ta'siri

Yil davomida o'rtacha hisobda tuproq havoga qanchalik ko'p issiqlik beradi, shuning uchun yillik xulosalarda tuproqdagi issiqlik almashinuvi nolga teng. Bug'lanish uchun issiqlik iste'moli yer shari yuzasida juda notekis taqsimlanadi. Okeanlarda ular okean yuzasiga keladigan quyosh energiyasi miqdoriga, shuningdek okean oqimlarining tabiatiga bog'liq. Issiq oqimlar bug'lanish uchun issiqlik sarfini oshiradi, sovuq esa uni kamaytiradi. Qit'alarda bug'lanish uchun issiqlik narxi nafaqat quyosh radiatsiyasi miqdori, balki tuproqdagi namlik zaxiralari bilan ham belgilanadi. Namlik etishmasligi bilan bug'lanishning kamayishiga olib keladigan bug'lanish uchun issiqlik xarajatlari kamayadi. Shuning uchun cho'l va yarim cho'llarda ular sezilarli darajada kamayadi.

Har bir inson uchun deyarli yagona energiya manbai jismoniy jarayonlar atmosferada rivojlanayotgan quyosh radiatsiyasi. asosiy xususiyat atmosferaning radiatsiya rejimi deb atalmish. issiqxona effekti: atmosfera qisqa to'lqinli quyosh radiatsiyasini zaif singdiradi (uning katta qismi er yuzasiga etib boradi), lekin uzoq to'lqinli (barcha infraqizil) nurlanishni kechiktiradi. termal nurlanish erning kosmosga issiqlik uzatilishini sezilarli darajada kamaytiradigan va uning haroratini oshiradigan er yuzasi.

Atmosferaga kiradigan quyosh nurlari atmosferada qisman asosan suv bug'lari, karbonat angidrid, ozon va aerozollar tomonidan so'riladi va aerozol zarralari va atmosfera zichligi o'zgarishi bilan tarqaladi. Quyoshning nurlanish energiyasining atmosferada tarqalishi tufayli nafaqat to'g'ridan-to'g'ri quyosh, balki tarqalgan radiatsiya ham kuzatiladi, ular birgalikda umumiy radiatsiyani tashkil qiladi. Yer yuzasiga etib kelganda, umumiy radiatsiya undan qisman aks etadi. Yoritilgan nurlanish miqdori pastki sirt deb ataladigan aks ettirish bilan belgilanadi. albedo. Yutilgan nurlanish tufayli er yuzasi qiziydi va atmosferaga yo'naltirilgan o'zining uzun to'lqinli nurlanish manbai bo'ladi. O'z navbatida, atmosfera er yuzasiga (atmosferaning qarshi nurlanishi deb ataladigan) va tashqi kosmosga (chiquvchi radiatsiya deb ataladigan) yo'naltirilgan uzun to'lqinli nurlanishni ham chiqaradi. Yer yuzasi va atmosfera o'rtasidagi ratsional issiqlik almashinuvi samarali radiatsiya - Yerning o'z sirt radiatsiyasi va u tomonidan so'rilgan atmosferaning qarshi nurlanishi o'rtasidagi farq bilan belgilanadi. Yer yuzasi tomonidan yutilgan qisqa to‘lqinli nurlanish va samarali nurlanish o‘rtasidagi farq radiatsiya balansi deyiladi.

Quyosh radiatsiyasi energiyasining yer yuzasida va atmosferada yutilishidan keyin o'zgarishi Yerning issiqlik balansini tashkil qiladi. Atmosfera uchun issiqlikning asosiy manbai quyosh radiatsiyasining asosiy qismini o'zlashtiradigan yer yuzasidir. Atmosferada quyosh radiatsiyasining yutilishi atmosferadan issiqlikni uzoq to'lqinli nurlanish orqali dunyo fazosiga yo'qotishdan kamroq bo'lganligi sababli, radiatsion issiqlik iste'moli atmosferaga er yuzasidan issiqlik oqimi bilan qoplanadi. turbulent issiqlik almashinuvi va atmosferada suv bug'ining kondensatsiyasi natijasida issiqlikning kelishi. Butun atmosferadagi kondensatsiyaning umumiy miqdori yog'ingarchilik miqdoriga, shuningdek, er yuzasidan bug'lanish miqdoriga teng bo'lganligi sababli, kondensatsiya issiqligining atmosferaga kirishi son jihatdan Yerning bug'lanishiga sarflangan issiqlikka tengdir. sirt.

Keling, avvalo yer yuzasi va tuproq va suv havzalarining eng yuqori qatlamlarining issiqlik sharoitlarini ko'rib chiqaylik. Bu zarur, chunki atmosferaning pastki qatlamlari tuproq va suvning yuqori qatlamlari bilan radiatsiyaviy va radiatsiyaviy bo'lmagan issiqlik almashinuvi orqali eng ko'p isitiladi va sovutiladi. Shuning uchun atmosferaning quyi qatlamlarida harorat o'zgarishi birinchi navbatda er yuzasi haroratining o'zgarishi bilan belgilanadi va bu o'zgarishlarni kuzatib boradi.

Yer yuzasi, ya'ni. tuproq yoki suv yuzasi (shuningdek, o'simliklar, qor, muz qoplami), doimiy va turli yo'llar bilan issiqlikni oladi va yo'qotadi. Er yuzasi orqali issiqlik yuqoriga - atmosferaga va pastga - tuproqqa yoki suvga o'tadi.

Birinchidan, umumiy radiatsiya va atmosferaning qarshi nurlanishi er yuzasiga kiradi. Ular sirt tomonidan ko'proq yoki kamroq darajada so'riladi, ya'ni. tuproq va suvning yuqori qatlamlarini isitish uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, er yuzasining o'zi nurlanadi va shu bilan issiqlikni yo'qotadi.

Ikkinchidan, issiqlik er yuzasiga yuqoridan, atmosferadan turbulent issiqlik o'tkazuvchanligi orqali keladi. Xuddi shunday issiqlik ham yer yuzasidan atmosferaga chiqadi. Issiqlik o'tkazuvchanligi bilan yer yuzasini tuproq va suvga ham tashlab ketadi yoki tuproq va suvning chuqurligidan yer yuzasiga keladi.

Uchinchidan, er yuzasi havodan suv bug'lari kondensatsiyalanganda issiqlik oladi yoki undan suv bug'langanda issiqlikni yo'qotadi. Birinchi holda, u ajralib turadi yashirin issiqlik, ikkinchi issiqlikda yashirin holatga o'tadi.

Biz unchalik muhim bo'lmagan jarayonlarga to'xtalmaymiz (masalan, er yuzida yotgan qorning erishi uchun issiqlikning sarflanishi yoki issiqlikning yog'ingarchilik suvi bilan birga tuproq chuqurligiga tarqalishi).

Keling, er yuzasini qalinligi bo'lmagan ideallashtirilgan geometrik sirt sifatida ko'rib chiqaylik, shuning uchun uning issiqlik sig'imi nolga teng. Shunda ma'lum bo'ladiki, har qanday davrda Yer yuzasidan bir vaqtning o'zida yuqoridan va pastdan oladigan issiqlik miqdori bir xil darajada yuqoriga va pastga tushadi. Tabiiyki, agar biz sirtni emas, balki er yuzasining qaysidir qatlamini hisobga olsak, unda kiruvchi va chiquvchi issiqlik oqimlarining tengligi bo'lmasligi mumkin. Bunday holda, energiyaning saqlanish qonuniga muvofiq, kiruvchi issiqlik oqimlarining chiquvchi oqimlardan ortiqligi ushbu qatlamni isitish uchun, aksincha, sovutish uchun ishlatiladi.

Shunday qilib, er yuzasidagi barcha issiqlik oqimlarining algebraik yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak - bu tenglama. issiqlik balansi yer yuzasi. Issiqlik balansi tenglamasini yozish uchun biz yutilgan nurlanish va samarali nurlanishni radiatsiya balansiga birlashtiramiz:

B = (S gunoh h + D)(1 – A) – E s .

Issiqlikning havodan kelishi yoki issiqlik o'tkazuvchanligi bilan havoga chiqishi harf bilan belgilanadi. R. Tuproq yoki suvning chuqur qatlamlari bilan issiqlik almashinuvi orqali bir xil daromad yoki iste'mol G. bilan belgilanadi. Bug'lanish paytida issiqlik yo'qolishi yoki uning er yuzasiga kondensatsiya paytida kelishi belgilanadi. LE, qayerda L – o'ziga xos issiqlik bug'lanish va E bug'langan yoki quyultirilgan suvning massasi. Yana bir komponentni eslaylik - fotosintetik jarayonlarga sarflangan energiya - PAR, ammo boshqalarga nisbatan juda kichik, shuning uchun ko'p hollarda u tenglamada ko'rsatilmagan. Keyin er yuzasining issiqlik balansi tenglamasi shaklni oladi

DA+ R+ G + LE + Q PAR = 0 yoki DA+ R+ G + LE = 0

Shuni ham ta'kidlash mumkinki, tenglamaning ma'nosi er yuzasidagi radiatsiyaviy muvozanat radiatsiyaviy bo'lmagan issiqlik almashinuvi bilan muvozanatlanadi.

Issiqlik balansi tenglamasi har qanday vaqt, shu jumladan ko'p yillik davr uchun amal qiladi.

Yer yuzasining issiqlik balansi nolga teng bo‘lishi yer yuzasi haroratining o‘zgarmasligini anglatmaydi. Agar issiqlik uzatish pastga yo'naltirilgan bo'lsa, u holda yuqoridan yuzaga keladigan va uni chuqur ichiga qoldiradigan issiqlik katta darajada tuproq yoki suvning eng yuqori qatlamida - faol qatlam deb ataladigan joyda qoladi. Bu qatlamning harorati, demak, er yuzasining harorati ham ortadi. Issiqlik yer yuzasi orqali pastdan yuqoriga, atmosferaga o'tkazilganda, issiqlik, birinchi navbatda, faol qatlamdan chiqib ketadi, buning natijasida sirt harorati pasayadi.

Kundan kunga va yildan yilga o'rtacha harorat har qanday joyda faol qatlam va er yuzasi ozgina o'zgaradi. Bu shuni anglatadiki, kunduzi kunduzi tuproq yoki suv chuqurligiga qancha issiqlik tushsa, kechasi uni tark etadi. Yoz kunida issiqlik pastdan tushganidan ko'ra ko'proq tushganligi sababli, tuproq va suv qatlamlari va ularning yuzasi kundan-kunga qiziydi. Qishda esa teskari jarayon sodir bo'ladi. Tuproq va suvdagi issiqlik miqdorining mavsumiy o'zgarishlari yil davomida deyarli muvozanatli bo'lib, yer yuzasi va faol qatlamning o'rtacha yillik harorati yildan-yilga kam o'zgarib turadi.

Isitish va issiqlik xususiyatlarida keskin farqlar mavjud sirt qatlamlari tuproq va suv havzalarining yuqori qatlamlari. Tuproqda issiqlik vertikal ravishda molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligi va engil harakatlanuvchi suvda, shuningdek, suv qatlamlarini turbulent aralashtirish orqali tarqaladi, bu ancha samaralidir. Suv havzalarida turbulentlik, birinchi navbatda, to'lqinlar va oqimlar bilan bog'liq. Kechasi va sovuq mavsumda issiqlik konvektsiyasi bunday turbulentlikka qo'shiladi: sirtda sovutilgan suv zichligi oshishi tufayli pastga tushadi va uning o'rniga pastki qatlamlardan iliqroq suv olinadi. Okeanlar va dengizlarda bug'lanish qatlamlarni aralashtirishda va u bilan bog'liq issiqlik uzatishda ham rol o'ynaydi. Dengiz sathidan sezilarli bug'lanish bilan suvning yuqori qatlami sho'rlanadi va shuning uchun yanada zichroq bo'ladi, buning natijasida suv yuzadan chuqurlikka cho'kadi. Bundan tashqari, radiatsiya tuproqqa nisbatan suvga chuqurroq kiradi. Nihoyat, suvning issiqlik sig'imi tuproqnikidan kattaroqdir va bir xil miqdordagi issiqlik suv massasini bir xil tuproq massasidan pastroq haroratgacha qizdiradi.

Natijada, suvdagi haroratning kunlik tebranishlari taxminan o'nlab metr chuqurlikka, tuproqda esa bir metrdan kamroqqa cho'ziladi. Suvdagi haroratning yillik o'zgarishi yuzlab metr chuqurlikka, tuproqda esa atigi 10-20 m gacha cho'ziladi.

Shunday qilib, kunduzi va yozda suv yuzasiga keladigan issiqlik sezilarli darajada chuqurlikka kirib, suvning katta qalinligini isitadi. Yuqori qatlam va suv yuzasining harorati bir vaqtning o'zida ozgina ko'tariladi. Tuproqda kiruvchi issiqlik nozik yuqori qatlamda taqsimlanadi, bu juda issiq. A'zo G suv uchun issiqlik balansi tenglamasida tuproqqa qaraganda ancha katta va P mos ravishda kamroq.

Kechasi va qishda suv sirt qatlamidan issiqlikni yo'qotadi, lekin uning o'rniga pastki qatlamlardan to'plangan issiqlik keladi. Shuning uchun suv yuzasida harorat asta-sekin pasayadi. Tuproq yuzasida issiqlik uzatish jarayonida harorat tez pasayadi: yupqa ustki qatlamda to'plangan issiqlik tezda uni tark etadi va pastdan to'ldirilmasdan chiqib ketadi.

Natijada, kunduzi va yoz faslida tuproq yuzasidagi harorat suv yuzasidagi haroratdan yuqori bo'ladi; tunda va qishda kamroq. Demak, tuproq yuzasida haroratning kunlik va yillik tebranishlari suv yuzasiga qaraganda ko'proq va ancha katta.

Issiqlik taqsimotidagi bu farqlar tufayli suv havzasi issiq mavsumda etarlicha qalin suv qatlamida ko'p miqdorda issiqlik to'playdi, bu esa sovuq mavsumda atmosferaga chiqariladi. Tuproq issiq mavsumda kunduzi oladigan issiqlikning ko'p qismini kechasi beradi va qishda uning kam qismini to'playdi. Natijada, dengiz ustidagi havo harorati yozda pastroq, qishda esa quruqlikka qaraganda yuqori.

Keling, atmosfera bilan birga Yer faol qatlamining issiqlik rejimini ko'rib chiqaylik. Faol qatlam - bu tuproq yoki suvning bunday qatlami bo'lib, uning harorati kunlik va yillik tebranishlarni boshdan kechiradi. Kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, quruqlikda kunlik tebranishlar 1 - 2 m chuqurlikka, yillik tebranishlar - bir necha o'n metrli qatlamga tarqaladi. Dengiz va okeanlarda faol qatlamning qalinligi quruqlikdagidan o'n baravar ko'pdir. Atmosferaning termal rejimlari va Yerning faol qatlami o'rtasidagi bog'liqlik er yuzasining issiqlik balansi tenglamasi yordamida amalga oshiriladi. Bu tenglama birinchi marta 1941 yilda A.A. tomonidan havo haroratining sutkalik o'zgarishi nazariyasini yaratish uchun ishlatilgan. Dorodnitsyn. Keyingi yillarda issiqlik balansi tenglamasi ko'plab tadqiqotchilar tomonidan faol ta'sirlar ta'sirida sodir bo'ladigan o'zgarishlarni baholashgacha, masalan, muz qatlamida atmosfera sirt qatlamining turli xususiyatlarini o'rganish uchun keng qo'llanildi. Arktika. Keling, yer yuzasining issiqlik balansi tenglamasini chiqarishga to'xtalib o'tamiz. Er yuzasiga tushgan quyosh nurlari quruqlikda yupqa qatlamda so'riladi, uning qalinligi (1-rasm) bilan belgilanadi. Quyosh radiatsiyasi oqimidan tashqari, er yuzasi atmosferadan infraqizil nurlanish oqimi shaklida issiqlikni oladi, o'z nurlanishi orqali issiqlikni yo'qotadi.

Guruch. bitta.

Tuproqda bu oqimlarning har biri o'zgarishga uchraydi. Qalinligi (- tuproqning sirtidan chuqurligiga hisoblangan chuqurlik) elementar qatlamda F oqimi dF ga o'zgargan bo'lsa, u holda yozishimiz mumkin.

bu erda a - yutilish koeffitsienti, tuproqning zichligi. dan to oralig'idagi oxirgi munosabatni integratsiyalash orqali biz hosil qilamiz

bu yerda oqim F(0) da oqimga nisbatan e faktorga kamayib borayotgan chuqurlik. Radiatsiya bilan bir qatorda issiqlik almashinuvi tuproq yuzasining atmosfera bilan turbulent almashinuvi va tuproq ostidagi qatlamlar bilan molekulyar almashinuv orqali amalga oshiriladi. Turbulent almashinuv ta'sirida tuproq teng miqdorda issiqlikni yo'qotadi yoki oladi

Bundan tashqari, suv tuproq yuzasidan bug'lanadi (yoki suv bug'lari kondensatsiyalanadi), bu issiqlik miqdorini iste'mol qiladi.

Qatlamning pastki chegarasi orqali molekulyar oqim quyidagicha yoziladi

tuproqning issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti qayerda, uning o'ziga xos issiqlik, - molekulyar termal diffuziya koeffitsienti.

Issiqlik oqimi ta'sirida tuproqning harorati o'zgaradi va 0 ga yaqin haroratlarda muz eriydi (yoki suv muzlaydi). Tuproqning vertikal ustunida energiyaning saqlanish qonuniga asoslanib, qalinligini yozishimiz mumkin.

(19) tenglamada chap tomondagi birinchi atama vaqt birligida tuproqning sm 3 issiqlik miqdorini o'zgartirish uchun sarflangan issiqlik miqdori, muzni eritish uchun ishlatiladigan ikkinchi issiqlik miqdori (). O'ng tomonda tuproq qatlamiga yuqori va pastki chegaralar orqali kiradigan barcha issiqlik oqimlari "+" belgisi bilan, qatlamdan chiqib ketganlari esa "-" belgisi bilan olinadi. Tenglama (19) - tuproq qatlami qalinligi uchun issiqlik balansi tenglamasi. Bunday holda umumiy ko'rinish bu tenglama cheklangan qalinlikdagi qatlam uchun yozilgan issiqlik olish tenglamasidan boshqa narsa emas. Undan havo va tuproqning issiqlik rejimiga oid qo'shimcha ma'lumotni (issiqlik oqimi tenglamasiga nisbatan) olish mumkin emas. Biroq, issiqlik balansi tenglamasining bir nechta maxsus holatlarini ko'rsatish mumkin, agar u mustaqil ravishda ishlatilishi mumkin differensial tenglamalar chegara holati. Bunday holda, issiqlik balansi tenglamasi er yuzasining noma'lum haroratini aniqlash imkonini beradi. Quyida shunday maxsus holatlar keltirilgan. Qor yoki muz bilan qoplanmagan quruqlikda, yuqorida aytib o'tilganidek, qiymat juda kichik. Shu bilan birga, molekulyar diapazonda bo'lgan miqdorlarning har biriga nisbati juda katta. Natijada, muz erishi jarayonlari bo'lmaganda er uchun tenglama quyidagi shaklda etarli darajada aniqlik bilan yozilishi mumkin:

(20) tenglamadagi dastlabki uchta hadning yig'indisi yer yuzasining radiatsiya balansi R dan boshqa narsa emas. Shunday qilib, er yuzasining issiqlik balansi tenglamasi quyidagi shaklni oladi:

Atmosfera va tuproqning issiqlik rejimini o'rganishda chegaraviy shart sifatida (21) ko'rinishdagi issiqlik balansi tenglamasidan foydalaniladi.

Turli xil er yuzalarini isitish va sovutish darajasini to'g'ri baholash, bug'lanishni hisoblash, tuproqdagi namlikning o'zgarishini aniqlash, muzlashni bashorat qilish usullarini ishlab chiqish, shuningdek, meliorativ ishlarning iqlim sharoitiga ta'sirini baholash uchun. sirt havo qatlami, er yuzasining issiqlik balansi to'g'risidagi ma'lumotlar kerak.

Yer yuzasi qisqa va uzun to'lqinli nurlanishning turli oqimlari ta'sirida doimiy ravishda issiqlikni oladi va yo'qotadi. Umumiy radiatsiya va qarshi nurlanishni katta yoki kamroq darajada o'zlashtirib, er yuzasi isiydi va uzoq to'lqinli nurlanishni chiqaradi, ya'ni u issiqlikni yo'qotadi. Yerning issiqlik yo'qotilishini tavsiflovchi qiymat
yuzasi samarali nurlanish hisoblanadi. Bu yer yuzasining o'z nurlanishi bilan atmosferaning qarshi nurlanishi o'rtasidagi farqga teng. Atmosferaning qarshi nurlanishi har doim Yernikidan bir oz kamroq bo'lganligi sababli, bu farq ijobiydir. Kunduzi samarali nurlanish so'rilgan qisqa to'lqinli nurlanish bilan bloklanadi. Kechasi, qisqa to'lqinli quyosh radiatsiyasi bo'lmaganda, samarali radiatsiya er yuzasining haroratini pasaytiradi. Bulutli ob-havo sharoitida atmosferaning qarshi nurlanishining kuchayishi tufayli samarali radiatsiya aniq ob-havoga qaraganda ancha past bo'ladi. Er yuzasining kamroq va tungi sovishi. O'rta kengliklarda er yuzasi samarali nurlanish orqali so'rilgan nurlanishdan oladigan issiqlik miqdorining yarmini yo'qotadi.

Nurlanish energiyasining kelishi va iste'moli er yuzasining radiatsiya balansi qiymati bilan baholanadi. Bu so'rilgan va samarali nurlanish o'rtasidagi farqga teng, er yuzasining termal holati unga bog'liq - uning isishi yoki sovishi. Kun davomida deyarli har doim ijobiy bo'ladi, ya'ni issiqlik kiritish iste'moldan oshadi. Kechasi radiatsiya balansi salbiy va samarali nurlanishga teng. Er yuzasining radiatsiya balansining yillik qiymatlari, eng yuqori kengliklardan tashqari, hamma joyda ijobiydir. Bu ortiqcha issiqlik atmosferani turbulent issiqlik o'tkazuvchanligi orqali isitishga, bug'lanishga va tuproq yoki suvning chuqur qatlamlari bilan issiqlik almashinuviga sarflanadi.

Agar harorat sharoitlarini uzoq vaqt (bir yil yoki undan ko'proq yillar) hisobga oladigan bo'lsak, u holda er yuzasi, atmosfera alohida va "Yer-atmosfera" tizimi issiqlik muvozanati holatidadir. Ularning o'rtacha harorati yildan yilga kam o'zgarib turadi. Energiyaning saqlanish qonuniga muvofiq, yer yuzasiga kelayotgan va undan chiqib ketayotgan issiqlik oqimlarining algebraik yig`indisi nolga teng deb taxmin qilish mumkin. Bu yer yuzasining issiqlik balansi uchun tenglama. Uning ma'nosi shundaki, er yuzasining radiatsiya balansi radiatsiyaviy bo'lmagan issiqlik almashinuvi bilan muvozanatlanadi. Issiqlik balansi tenglamasi, qoida tariqasida, yog'ingarchilik bilan uzatiladigan issiqlik, fotosintez uchun energiya sarfi, biomassaning oksidlanishidan issiqlik olish, shuningdek, muz yoki qor erishi uchun issiqlik iste'moli kabi oqimlarni hisobga olmaydi (kichikligi sababli). muzlagan suvdan issiqlik olish.

Uzoq vaqt davomida "Yer-atmosfera" tizimining issiqlik balansi ham nolga teng, ya'ni Yer sayyora sifatida termal muvozanatda: atmosferaning yuqori chegarasiga keladigan quyosh radiatsiyasi chiqib ketadigan radiatsiya bilan muvozanatlanadi. atmosferaning yuqori chegarasidan atmosfera.

Agar yuqori chegaraga kelayotgan havoni 100% deb olsak, bu miqdorning 32% atmosferada tarqaladi. Ularning 6 foizi jahon fazosiga qaytadi. Binobarin, 26% er yuzasiga tarqoq nurlanish shaklida keladi; 18% radiatsiya ozon, aerozollar tomonidan so'riladi va atmosferani isitish uchun ishlatiladi; 5% bulutlar tomonidan so'riladi; Radiatsiyaning 21% bulutlardan aks etishi natijasida koinotga chiqadi. Shunday qilib, yer yuzasiga keladigan nurlanish 50% ni tashkil qiladi, shundan to'g'ridan-to'g'ri nurlanish 24% ni tashkil qiladi; 47% er yuzasi tomonidan so'riladi va kiruvchi nurlanishning 3% koinotga qaytariladi. Natijada quyosh radiatsiyasining 30% atmosferaning yuqori chegarasidan koinotga chiqadi. Bu qiymat Yerning sayyora albedosi deb ataladi. Yer-atmosfera tizimi uchun aks ettirilgan va sochilgan quyosh radiatsiyasining 30%, yer radiatsiyasining 5% va atmosfera radiatsiyasining 65%, ya'ni atigi 100% atmosferaning yuqori chegarasi orqali koinotga qaytadi.

Keling, avvalo yer yuzasi va tuproq va suv havzalarining eng yuqori qatlamlarining issiqlik sharoitlarini ko'rib chiqaylik. Bu zarur, chunki atmosferaning pastki qatlamlari tuproq va suvning yuqori qatlamlari bilan radiatsiyaviy va radiatsiyaviy bo'lmagan issiqlik almashinuvi orqali eng ko'p isitiladi va sovutiladi. Shuning uchun atmosferaning quyi qatlamlarida harorat o'zgarishi birinchi navbatda er yuzasi haroratining o'zgarishi bilan belgilanadi va bu o'zgarishlarni kuzatib boradi.

Yer yuzasi, ya'ni tuproq yoki suv yuzasi (shuningdek, o'simliklar, qor, muz qoplami) doimiy ravishda issiqlikni turli yo'llar bilan oladi va yo'qotadi. Er yuzasi orqali issiqlik yuqoriga - atmosferaga va pastga - tuproqqa yoki suvga o'tadi.

Birinchidan, umumiy radiatsiya va atmosferaning qarshi nurlanishi er yuzasiga kiradi. Ular sirt tomonidan katta yoki kamroq darajada so'riladi, ya'ni ular tuproq va suvning yuqori qatlamlarini isitish uchun ketadilar. Shu bilan birga, yer yuzasining o'zi ham nurlanadi va bu jarayonda issiqlikni yo'qotadi.

Ikkinchidan, issiqlik er yuzasiga yuqoridan, atmosferadan, o'tkazuvchanlik orqali keladi. Xuddi shunday issiqlik ham yer yuzasidan atmosferaga chiqadi. Issiqlik o'tkazuvchanligi bilan yer yuzasini tuproq va suvga ham tashlab ketadi yoki tuproq va suvning chuqurligidan yer yuzasiga keladi.

Uchinchidan, yer yuzasi havodan suv bug'lari kondensatsiyalanganda issiqlik oladi yoki aksincha, undan suv bug'langanda issiqlikni yo'qotadi. Birinchi holda, yashirin issiqlik chiqariladi, ikkinchi holda, issiqlik yashirin holatga o'tadi.

Har qanday vaqt oralig'ida, bu vaqt ichida yuqoridan va pastdan oladigan issiqlik miqdori er yuzasidan yuqoriga va pastga tushadi. Agar boshqacha bo'lsa, energiyaning saqlanish qonuni bajarilmaydi: yer yuzasida energiya paydo bo'ladi yoki yo'qoladi, deb taxmin qilish kerak edi. Biroq, masalan, yuqoridan kelganidan ko'ra ko'proq issiqlik ko'tarilishi mumkin; bu holda, ortiqcha issiqlik o'tkazuvchanligi tuproq yoki suvning chuqurligidan sirtga issiqlik kelishi bilan qoplanishi kerak.

Demak, er yuzidagi issiqlikning barcha daromadlari va xarajatlarining algebraik yig'indisi nolga teng bo'lishi kerak. Bu yer yuzasining issiqlik balansi tenglamasi bilan ifodalanadi.

Bu tenglamani yozish uchun, avvalo, biz yutilgan nurlanish va samarali nurlanishni radiatsiya balansiga birlashtiramiz.

Issiqlikning havodan kelishi yoki havoga qaytishini issiqlik o'tkazuvchanligi bilan P deb belgilaymiz. Tuproq yoki suvning chuqur qatlamlari bilan issiqlik almashinuvi orqali bir xil daromad yoki iste'mol A deb ataladi. Bug'lanish paytida issiqlik yo'qolishi yoki uning kondensatsiya paytida er yuzasiga kelish LE bilan belgilanadi, bu erda L - bug'lanishning o'ziga xos issiqligi va E - bug'langan yoki kondensatsiyalangan suvning massasi.

Yana shuni aytish mumkinki, tenglamaning ma'nosi yer yuzasidagi radiatsiyaviy muvozanat radiatsiyaviy bo'lmagan issiqlik o'tkazuvchanligi bilan muvozanatlanadi (5.1-rasm).

(1) tenglama har qanday vaqt oralig'ida, shu jumladan ko'p yillar uchun ham amal qiladi.

Yer yuzasining issiqlik balansi nolga teng bo‘lishi yer yuzasi haroratining o‘zgarmasligini anglatmaydi. Issiqlik uzatish pastga yo'naltirilganda, yuqoridan yuzaga keladigan va uni chuqur ichiga qoldiradigan issiqlik katta darajada tuproq yoki suvning eng yuqori qatlamida (faol qatlam deb ataladigan) qoladi. Bu qatlamning harorati, shuning uchun yer yuzasining harorati ham ortadi. Aksincha, issiqlik yer yuzasi orqali pastdan yuqoriga, atmosferaga o'tkazilganda, issiqlik birinchi navbatda faol qatlamdan chiqib ketadi, buning natijasida sirt harorati pasayadi.

Har qanday joyda kundan-kunga va yildan-yilga faol qatlam va er yuzasining o'rtacha harorati juda oz farq qiladi. Bu shuni anglatadiki, kunduzi kunduzi tuproq yoki suvning chuqurligiga deyarli shunchalik issiqlik kiradi, kechasi uni tark etadi. Lekin shunga qaramay, yoz kunlarida issiqlik pastdan kelganidan bir oz ko'proq tushadi. Shuning uchun tuproq va suv qatlamlari va shuning uchun ularning yuzasi kundan-kunga isitiladi. Qishda esa teskari jarayon sodir bo'ladi. Issiqlik kiritishidagi bu mavsumiy o'zgarishlar - tuproq va suvdagi issiqlik iste'moli yil davomida deyarli muvozanatlashadi va er yuzasi va faol qatlamning o'rtacha yillik harorati yildan-yilga kam o'zgarib turadi.

Yerning issiqlik balansi- yer yuzasida, atmosferada va Yer-atmosfera tizimida energiya (nurli va issiqlik) daromadlari va iste'moli nisbati. Atmosfera, gidrosfera va litosferaning yuqori qatlamlaridagi fizik, kimyoviy va biologik jarayonlarning aksariyati uchun energiyaning asosiy manbai quyosh radiatsiyasidir, shuning uchun issiqlik balansi tarkibiy qismlarining taqsimlanishi va nisbati uning ushbu qobiqlarda o'zgarishini tavsiflaydi.

Issiqlik balansi energiyaning saqlanish qonunining o'ziga xos formulasi bo'lib, Yer yuzasining bir qismi uchun tuzilgan (er yuzasining issiqlik balansi); atmosferadan o'tadigan vertikal ustun uchun (atmosferaning issiqlik balansi); atmosfera va litosferaning yoki gidrosferaning yuqori qatlamlari (Yer-atmosfera tizimining issiqlik muvozanati) orqali o'tadigan bir xil ustun uchun.

Yer yuzasining issiqlik balansi tenglamasi:

R + P + F0 + LE = 0. (15)

Yer yuzasi elementi va uning atrofidagi fazo o'rtasidagi energiya oqimlarining algebraik yig'indisini ifodalaydi. Ushbu formulada:

R - radiatsiya balansi, so'rilgan qisqa to'lqinli quyosh radiatsiyasi va yer yuzasidan uzoq to'lqinli samarali nurlanish o'rtasidagi farq.

P - pastki sirt va atmosfera o'rtasida sodir bo'ladigan issiqlik oqimi;

F0 - issiqlik oqimi yer yuzasi va litosfera yoki gidrosferaning chuqur qatlamlari o'rtasida kuzatiladi;

LE - bug'lanish uchun issiqlik iste'moli, bug'langan suv massasi E va bug'lanish issiqligi L issiqlik balansining mahsuloti sifatida aniqlanadi.

Bu oqimlarga radiatsiya balansi (yoki qoldiq radiatsiya) R kiradi - so'rilgan qisqa to'lqinli quyosh radiatsiyasi va yer yuzasidan uzoq to'lqinli samarali nurlanish o'rtasidagi farq. Radiatsiya balansining ijobiy yoki salbiy qiymati bir nechta issiqlik oqimlari bilan qoplanadi. Er yuzasining harorati odatda havo haroratiga teng bo'lmagani uchun uning ostidagi sirt va atmosfera o'rtasida issiqlik oqimi P paydo bo'ladi.Shunga o'xshash issiqlik oqimi F0 yer yuzasi va litosfera yoki gidrosferaning chuqur qatlamlari orasida kuzatiladi. Bunday holda, tuproqdagi issiqlik oqimi molekulyar issiqlik o'tkazuvchanligi bilan belgilanadi, suv havzalarida esa issiqlik uzatish, qoida tariqasida, katta yoki kamroq darajada turbulent xususiyatga ega. Rezervuar yuzasi va uning chuqur qatlamlari orasidagi issiqlik oqimi F0 sonli o'zgarishiga teng ma'lum vaqt oralig'i uchun rezervuarning issiqlik miqdori va issiqlikning suv omboridagi oqimlari bilan uzatilishi. Er yuzasining issiqlik balansida bug'lanish LE uchun issiqlik iste'moli odatda muhim ahamiyatga ega bo'lib, u bug'langan suv massasi E va bug'lanish issiqligi L mahsuloti sifatida aniqlanadi. LE qiymati namlikning namlanishiga bog'liq. er yuzasi, uning harorati, havo namligi va suv bug'ining er yuzasidan atmosferaga o'tish tezligini belgilaydigan sirt havo qatlamidagi turbulent issiqlik almashinuvining intensivligi.

Atmosfera issiqlik balansi tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega:

Ra + Lr + P + Fa = DW, (16)

Bu erda DW - atmosfera ustunining vertikal devori ichidagi issiqlik tarkibining o'zgarishi.

Atmosferaning issiqlik balansi uning radiatsiya balansi Ra dan iborat; atmosferadagi suvning fazaviy o'zgarishlari paytida Lr issiqlik kiritish yoki chiqish (r - yog'ingarchilik yig'indisi); atmosferaning er yuzasi bilan turbulent issiqlik almashinuvi tufayli P issiqlikning kelishi yoki iste'moli; tartibli atmosfera harakatlari va makroturbulentlik bilan bog'liq bo'lgan ustunning vertikal devorlari orqali issiqlik almashinuvi natijasida yuzaga kelgan issiqlik ortishi yoki yo'qolishi Fa. Bundan tashqari, atmosferaning issiqlik balansi tenglamasi DW atamasini o'z ichiga oladi, ga teng ustun ichidagi issiqlik tarkibidagi o'zgarishlar.

Yer-atmosfera tizimi uchun issiqlik balansi tenglamasi yer yuzasi va atmosferaning issiqlik balansi uchun tenglamalar shartlarining algebraik yig'indisiga mos keladi. Yer sharining turli mintaqalari uchun yer yuzasi va atmosferaning issiqlik balansining tarkibiy qismlari meteorologik kuzatuvlar (aktinometrik stantsiyalarda, maxsus issiqlik balansi stantsiyalarida, Yerning meteorologik yo'ldoshlarida) yoki iqlimiy hisob-kitoblar bilan aniqlanadi.

Okeanlar, quruqlik va Yer uchun er yuzasining issiqlik balansi va atmosferaning issiqlik balansi tarkibiy qismlarining o'rtacha kenglik qiymatlari issiqlik balansi shartlarining qiymatlari hisobga olinadigan jadvallarda keltirilgan. ijobiy, agar ular issiqlik kelishiga to'g'ri kelsa. Ushbu jadvallar o'rtacha yillik sharoitlarga tegishli bo'lganligi sababli, ular atmosfera va litosferaning yuqori qatlamlaridagi issiqlik tarkibidagi o'zgarishlarni tavsiflovchi atamalarni o'z ichiga olmaydi, chunki bu shartlar uchun ular nolga yaqin.

Sayyora sifatida Yer uchun atmosfera bilan birgalikda issiqlik balansi sxemasi shaklda ko'rsatilgan. Atmosferaning tashqi chegarasining sirt birligi yiliga o'rtacha 250 kkal / sm 2 ga teng quyosh nurlanishi oqimini oladi, shundan taxminan 1/3 qismi dunyo bo'shlig'ida aks etadi va 167 kkal / sm. Yiliga 2 marta Yer tomonidan so'riladi

Issiqlik almashinuvi haroratning bir xil bo'lmagan maydoni tufayli kosmosda o'z-o'zidan qaytarilmas issiqlik uzatish jarayoni. Umumiy holda, issiqlik uzatish boshqa fizik kattaliklar maydonlarining bir hil bo'lmaganligi, masalan, kontsentratsiyalar farqi (diffuziya issiqlik effekti) bilan ham yuzaga kelishi mumkin. Issiqlik uzatishning uch turi mavjud: issiqlik o'tkazuvchanligi, konveksiya va radiatsion issiqlik uzatish (amalda issiqlik uzatish odatda bir vaqtning o'zida barcha 3 tur tomonidan amalga oshiriladi). Issiqlik almashinuvi tabiatdagi ko'plab jarayonlarni belgilaydi yoki ularga hamroh bo'ladi (masalan, yulduzlar va sayyoralarning evolyutsiyasi, Yer yuzasidagi meteorologik jarayonlar va boshqalar). texnologiyada va kundalik hayotda. Ko'p hollarda, masalan, quritish, bug'lanish bilan sovutish, diffuziya, issiqlik uzatish jarayonlarini o'rganishda massa uzatish bilan birga ko'rib chiqiladi. Ikki sovutish suvi o'rtasida ularni ajratib turadigan mustahkam devor orqali yoki ular orasidagi interfeys orqali issiqlik uzatish issiqlik uzatish deyiladi.

Issiqlik o'tkazuvchanligi issiqlik uzatish turlaridan biri (mikrozarrachalarning issiqlik harakati energiyasi) tananing ko'proq isitiladigan qismlaridan kamroq isitiladigan qismlarga, haroratni tenglashtirishga olib keladi. Issiqlik o'tkazuvchanligi bilan tanadagi energiyaning uzatilishi energiyani to'g'ridan-to'g'ri energiyaga ega bo'lgan zarrachalardan (molekulalar, atomlar, elektronlar) kamroq energiyali zarrachalarga o'tkazish natijasida amalga oshiriladi. Agar zarrachalarning o'rtacha erkin yo'li l masofasida issiqlik o'tkazuvchanligi haroratining nisbiy o'zgarishi kichik bo'lsa, u holda issiqlik o'tkazuvchanlikning asosiy qonuni (Furye qonuni) bajariladi: issiqlik oqimining zichligi q harorat gradienti gradientiga proportsionaldir T. , ya'ni (17)

Bu erda l - issiqlik o'tkazuvchanligi yoki oddiygina issiqlik o'tkazuvchanligi, gradusga bog'liq emas T [l ga bog'liq. agregatsiya holati modda (jadvalga qarang), uning atom va molekulyar tuzilishi, harorat va bosim, tarkibi (aralashma yoki eritma holatida).

Tenglamaning o'ng tomonidagi minus belgisi issiqlik oqimining yo'nalishi va harorat gradienti o'zaro qarama-qarshi ekanligini ko'rsatadi.

Q qiymatining F tasavvurlar maydoniga nisbati o'ziga xos issiqlik oqimi yoki issiqlik yuki deb ataladi va q harfi bilan belgilanadi.

(18)

Issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientining qiymatlari l ba'zi gazlar, suyuqliklar va qattiq moddalar da atmosfera bosimi Jadvallardan 760 mmHg tanlanadi.

Issiqlik uzatish. Ikki sovutish suvi o'rtasida issiqlik uzatish, ularni ajratib turadigan mustahkam devor yoki ular orasidagi interfeys orqali. Issiqlik uzatish issiqroq suyuqlikdan devorga issiqlik o'tkazuvchanligini, devordagi issiqlik o'tkazuvchanligini, devordan sovuqroq harakatlanuvchi muhitga issiqlik uzatishni o'z ichiga oladi. Issiqlik uzatishda issiqlik uzatish intensivligi issiqlik uzatish koeffitsienti k bilan tavsiflanadi, son jihatdan 1 K suyuqliklar orasidagi harorat farqida devor yuzasi birligi orqali vaqt birligida o'tkaziladigan issiqlik miqdoriga teng; k o'lchami - Vt/(m2․K) [kkal/m2․°S)]. R qiymati, issiqlik uzatish koeffitsientining o'zaro nisbati, umumiy termal qarshilik issiqlik uzatish deb ataladi. Masalan, bir qavatli devorning R

,

bu erda a1 va a2 issiq suyuqlikdan devor yuzasiga va devor yuzasidan sovuq suyuqlikka issiqlik uzatish koeffitsientlari; d - devor qalinligi; l - issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti. Amalda uchraydigan ko'p hollarda issiqlik uzatish koeffitsienti empirik tarzda aniqlanadi. Bunday holda, olingan natijalar o'xshashlik nazariyasi usullari bilan qayta ishlanadi

Radiatsion issiqlik uzatish - radiatsion issiqlik uzatish, transformatsiya jarayonlari natijasida amalga oshiriladi ichki energiya materiyaning nurlanish energiyasiga aylanishi, nurlanish energiyasining o'tkazilishi va uning moddalar tomonidan yutilishi. Radiatsion issiqlik uzatish jarayonlarining borishi bilan belgilanadi o'zaro tartibga solish issiqlik almashinadigan jismlar fazosida, bu jismlarni ajratuvchi muhitning xossalari. Radiatsion issiqlik uzatish va issiqlik uzatishning boshqa turlari (issiqlik o'tkazuvchanligi, konvektiv issiqlik uzatish) o'rtasidagi muhim farq shundaki, u issiqlik o'tkazuvchanlik yuzalarini ajratuvchi moddiy muhit bo'lmaganda ham sodir bo'lishi mumkin, chunki u issiqlik o'tkazuvchanligi natijasida amalga oshiriladi. elektromagnit nurlanishning tarqalishi.

Shaffof bo'lmagan jism yuzasiga radiatsion issiqlik o'tish jarayonida tushadigan va tushayotgan nurlanish oqimining qiymati bilan tavsiflangan nurlanish energiyasi Qtushi qisman tana tomonidan so'riladi va qisman uning yuzasidan aks etadi (rasmga qarang).

Qabsning yutilgan nurlanish oqimi quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:

Qabs \u003d A Qpad, (20)

Bu erda A - tananing singdirish qobiliyati. Shaffof bo'lmagan tana uchun

Qfall \u003d Qab + Qotr, (21)

Bu erda Qotr - tananing yuzasidan aks ettirilgan nurlanish oqimi, bu oxirgi qiymat quyidagilarga teng:

Qotr \u003d (1 - A) Qpad, (22)

bu erda 1 - A \u003d R - tananing aks ettirilishi. Agar jismning yutilish qobiliyati 1 bo'lsa va shuning uchun uning aks ettirish qobiliyati 0 ga teng bo'lsa, ya'ni tana unga tushayotgan barcha energiyani o'ziga singdirsa, u butunlay qora jism deyiladi.Har qanday jismning harorati har xil bo'ladi. mutlaq nol, tananing isishi tufayli energiya chiqaradi. Bu nurlanish tananing o'z nurlanishi deb ataladi va o'zining Qe nurlanishining oqimi bilan tavsiflanadi. Tananing birlik yuzasi bilan bog'liq bo'lgan o'z-o'zidan nurlanish, o'z nurlanishining oqim zichligi yoki tananing emissiyasi deb ataladi. Ikkinchisi, Stefan-Boltzmann radiatsiya qonuniga muvofiq, tananing harorati to'rtinchi darajaga proportsionaldir. Jismning nurlanish kuchining bir xil haroratdagi butunlay qora jismning nurlanish kuchiga nisbati qoralik darajasi deyiladi. Barcha jismlar uchun qoralik darajasi 1 dan kichik. Agar ba'zi jismlar uchun u nurlanishning to'lqin uzunligiga bog'liq bo'lmasa, unda bunday jism kulrang deb ataladi. Kulrang jismning nurlanish energiyasini to'lqin uzunliklari bo'yicha taqsimlash tabiati mutlaqo qora jismniki bilan bir xil, ya'ni Plankning nurlanish qonuni bilan tavsiflanadi. Kulrang jismning qoralik darajasi uning singdirish qobiliyatiga teng.

Tizimga kiradigan har qanday jismning sirti aks ettirilgan Qotr nurlanish oqimlarini va o'zining Qcob nurlanishini chiqaradi; Tana yuzasidan chiqadigan energiyaning umumiy miqdori samarali radiatsiya oqimi Qeff deb ataladi va quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:

Qeff \u003d Qotr + Qcob. (23)

Tana tomonidan so'rilgan energiyaning bir qismi tizimga o'z nurlanishi shaklida qaytadi, shuning uchun radiatsion issiqlik uzatish natijasi o'z va so'rilgan nurlanish oqimlari o'rtasidagi farq sifatida ifodalanishi mumkin. Qiymat

Qpez \u003d Qcob - Qabs (24)

hosil bo'lgan nurlanish oqimi deb ataladi va radiatsiya issiqlik uzatish natijasida tananing qancha energiya olishi yoki yo'qotilishini ko'rsatadi. Olingan radiatsiya oqimini ham quyidagicha ifodalash mumkin

Qpez \u003d Qeff - Qpad, (25)

ya'ni jami iste'mol va radiatsiyaviy energiyaning tananing yuzasiga to'liq kelishi o'rtasidagi farq sifatida. Demak, shuni hisobga olgan holda

Qpad = (Qcob - Qpez) / A, (26)

radiatsion issiqlik uzatishni hisoblashda keng qo'llaniladigan ifodani olamiz:

Radiatsion issiqlik o'tkazuvchanligini hisoblash vazifasi, qoida tariqasida, kiritilgan barcha sirtlarda hosil bo'lgan radiatsiya oqimlarini topishdir. bu tizim, agar bu barcha sirtlarning harorati va optik xususiyatlari ma'lum bo'lsa. Ushbu muammoni hal qilish uchun oxirgi munosabatdan tashqari, ma'lum bir sirtdagi Qinc oqimi va nurlanish issiqlik almashinuvi tizimiga kiritilgan barcha sirtlardagi Qeff oqimlari o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlash kerak. Ushbu bog'liqlikni topish uchun nurlanishning o'rtacha burchak koeffitsienti tushunchasi qo'llaniladi, bu radiatsiya issiqlik almashinuvi tizimiga kiritilgan ma'lum bir sirtning yarim sharsimon (ya'ni yarim sharning barcha yo'nalishlarida chiqariladigan) nurlanishining qaysi qismiga to'g'ri kelishini ko'rsatadi. bu sirt. Shunday qilib, radiatsion issiqlik almashinuvi tizimiga kiruvchi har qanday sirtdagi Qtushirish oqimi barcha sirtlarning Qeff (shu jumladan, agar u konkav bo'lsa) va mos keladigan mahsulotlarning yig'indisi sifatida aniqlanadi. Nishab omillari radiatsiya.

Radiatsion issiqlik uzatish taxminan 1000 ° C va undan yuqori haroratlarda sodir bo'ladigan issiqlik uzatish jarayonlarida muhim rol o'ynaydi. larda keng tarqalgan turli sohalar texnologiya: metallurgiya, issiqlik energetikasi, atom energiyasi, raketa texnologiyasi, kimyoviy texnologiya, quritish texnologiyasi, quyosh texnologiyasi.