همارزی تابشی زمین
From Wikipedia, the free encyclopedia
همارزی تابشی زمین یا بودجه انرژی زمین (انگلیسی: Earth's energy budget) بررسی تعادل بین مقدار انرژی که زمین از خورشید دریافت میکند (گرمای درونی زمین و نیروهای کوچک تأثیرگذار دیگر، که در واقع مورد توجه هم قرار میگیرند، هزار بار کوچکتر هستند) و انرژیای که زمین؛ پس از توزیع در پنج بخش سیستم آبوهوایی کره، و در نتیجه داشتن انرژی برای ادامهٔ کار ماشین گرمایی خود، به فضای بیرونی بازتاب میدهد.[2] این پنج بخش سیستم: آب، یخ، جو، پوسته صخره ای و همه زیاها تشکیل شدهاست.[3]
برای اندازهگیری کمّی دگرگونیها در این مقدارها (آبوهوای زمین)، به مدلسازی دقیقی از آبوهوای زمین نیاز است.[4]
تابش شار موج موج بالایی از جو (TOA)، انرژی دریافتی از خورشید را نشان میدهد (۲۶–۲۷ ژانویه، ۲۰۱۲). پرونده: NPP Ceres Longwave Radiation.ogv تشعشع شار موج بلند، در بالای جو (جو ۲۶ تا ۲۷ ژانویه ۲۰۱۲). انرژی حرارتی تابش شده از زمین (در وات بر متر مربع) با سایههای زرد، قرمز، آبی و سفید نشان داده میشود. مناطق درخشان و زرد گرمترین گرم هستند و بیشترین انرژی را به فضا منتقل میکنند، در حالی که مناطق آبی تیره و ابرهای روشن سفید بسیار سردتر هستند و کمترین انرژی را از خود ساطع میکنند.
پرتوهای دریافتی به گونهٔ ناموزونی در سراسر سیاره توزیع میشود، زیرا خورشید مناطق استوایی را بیشتر از مناطق قطبی گرم میکند. «جو و اقیانوس بدون وقفه ناموزونی گرمایش خورشیدی را از راه تبخیر آبهای سطحی، همرفت، بارندگی، وزش باد و گردش آب اقیانوسها، پیوسته خنثی میکند.»[5] وضعیت کنونی زمین به تعادل تابشی بسیار نزدیک است، وضعیتی که جریان ورود انرژی خورشیدی با جریان گرمایی که به فضا پس داده میشود همارز است. در چنین شرایطی دمای جهانی نسبتاً پایدار خواهد ماند. در سطح جهانی، در طول سال، بهوسیلهٔ سیستمهای زمینی - سطوح زمین، اقیانوسها و جو - بهطور متوسط در حدود ۳۴۰ وات از انرژی خورشیدی در هر متر مربع جذب، و همچنین به فضا بازتابانیده میشود. هر چیزی که میزان انرژی ورودی یا خروجی را افزایش یا کاهش دهد، واکنش آن در پاسخ تغییر در دمای جهانی است.[5]
با این حال، همارزی انرژی و نوسان گرمای زمین به عوامل زیادی بستگی دارد، مانند ترکیبات جوی (عمدتاً ذرات معلق در هوا و گازهای گلخانهای)، سپیدایی خصوصیات سطح (بازتاب)، پوشش ابری و پوشش گیاهی و چگونگی استفاده از زمین.
دگرگونیها در درجه حرارت سطح زمین با لختی همارز نبودن بودجهٔ انرژی زمین یا به دلیل عدم تحرک اقیانوسها و کرزوسفر بهصورت فوری اتفاق نمیافتند. شار خالص حرارت نخست با تبدیل شدن به بخشی از گرمای اقیانوس؛ تا زمانی که حالت تعادل تازه بین نیروهای تابشی و واکنش آبوهوا برقرار شود، حائلی (ضربهگیر) است که در این میان وجود دارد.[6]