地球能量收支

✍ dations ◷ 2025-12-02 09:59:58 #气候因子,地球,地球科学,能量

地球能量收支或全球能量收支预算(英语:Earth's energy budget)指的是入射大气系统的来自太阳的能量减去散失到外层空间的能量后留在地球和地球大气层中的能量。对于地球能量收支变化的的量化测量值准确地和全球变暖相联系。

由于赤道接收的来自太阳的能量较两极多,入射太阳短波辐射在地球不均匀地分布。入射能量被大气圈和水圈吸收,通过地表水的蒸发、对流、降水、风和洋流进一步分布。当入射的太阳辐射与散发到外层空间的能量相同时,地球属于辐射平衡(英语:Radiative_equilibrium),全球气温相对稳定。

当例如温室气体增加时,地球辐射平衡被改变,全球气温也会改变。然而,地球能量平衡和热量的变动受许多因素影响,例如大气层中化学各物质的占比(主要有气溶胶、温室气体的占比)、地表物体的反照率、云量、植被和土地利用方式。地球表面温度的改变并不是紧随着地球能量收支的变化而变化,由于海洋和冰雪圈对于新能量收支反应的滞后性。净热流量变化在辐射强迫和相应的气候响应达到新的平衡态之前,主要受到海洋热含量(英语:Ocean_heat_content)的缓冲。

全球平均每340 W/m²的入射短波辐射有75 W/m²被云层反射回外层空间,30 W/m²被地表反照反射,大约235 W/m²被地球吸收。

来自地球的地热能量约为47太瓦(47,000,000,000,000瓦)。平均为0.087 W/m²,只占地球表面总能量收支的0.027%,相对于主要的入射太阳辐射(约173,000太瓦(173x1015瓦))十分微小。

另外也有其他微小的能量来源会影响地球能量收支,但由于数值过于微小而通常忽略不计。例如星际物质的堆积、来自其他行星的光和太空热辐射。虽然这些辐射经常被忽略不计,但是约瑟夫·傅里叶认为这些辐射对于地球能量收支存在一定影响,同时在他的论文中常将其引用为温室效应的诱因之一。

地球长波辐射指的是地球到外层空间的低能量辐射红外线。当长波辐射离开地球表面后,会先受到大气层的吸收和云层的反射,其余的热量将传导到外层空间。

当入射能量和散失的热辐射不相等时,地球能量不平衡将会产生,导致净热通量增加或减少。由Argo计划提供的地球能量不平衡数据测量了近十年的累计海洋热含量。在2005至2010年间的太阳极小期,不平衡量的估算值被测量得0.58 ± 0.15 W/m²。而更新的研究估算这个数据已经增长至0.60 ± 0.17 W/m²。

为了研究地球能量不平衡,一些卫星也被发射到了地球轨道用以间接测量地球吸收和散失的能量,从而推断出地球能量不平衡,这些卫星包括来自美国国家航空航天局的地球辐射收支实验(英语:Radiation Budget Experiment (ERBE))的卫星。

美国国家航空航天局地球观测系统(英语:Earth Observing System (EOS))的云和地球辐射能量系统(英语:Clouds and Earth's Radiant Energy System (CERES))的卫星专门设计为测量大气顶到地面的太阳反射辐射和地球放出辐射而设计。

相关

  • 16S rRNA16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA),简称16S rRNA,是原核生物的核糖体中30S亚基的组成部分。16S rRNA的长度约为1,542 nt。卡尔·乌斯和乔治·福克斯是率先在系统发育中使用的16S
  • 抗痉挛药物解痉药(antispasmodic、抗痉挛药物、同义词:镇痉剂(spasmolytic))是一种抑制肌肉痉挛的药物,或药草。解痉药的一种类型用于平滑肌收缩,尤其是在胃肠道的管状器官。其效果是防止
  • 植物性饮食植物性饮食是一种以植物性食物为基础的饮食方式。这些植物包含蔬菜类、谷类、豆科类、水果类,仅含有极少或没有动物性食品。随着时间的推移,这个词语在使用上发生了变化。“植
  • 玛尔汉玛尔汉,又译马尔汉(1634年-1718年),兆佳氏,满洲正白旗人,清朝政治人物、清朝兵部尚书。顺治十一年(1654年),翻译举人。授工部七品笔帖式,累迁刑部员外郎。康熙十三年(1674年),署骁骑参领随
  • 欧洲足球协会联盟欧洲足球联合会联盟(英语:Union of European Football Associations,首字母缩写为UEFA),官方简称欧洲足联或欧足联,港澳地区简称欧洲足协,台湾简称欧洲足总,是负责管理欧洲区各项足
  • 汉普汉普郡(英语:County of Hampshire,旧称 Southamptonshire),英国英格兰东南部的县。温切斯特是县治。以人口计算,南安普敦是第1大城市、自治市镇,朴次茅斯是第2大城市、自治市镇;新福
  • 吉姆·英霍夫詹姆斯·芒廷·“吉姆”·英霍夫(英语:James Mountain "Jim" Inhofe;1934年11月17日-),是一位美国共和党政治人物,自1994年成为奥克拉荷马州联邦参议院议员。此前他曾是美国众议院1
  • 布尔战争大英帝国德兰士瓦共和国 奥兰治自由邦 外籍志愿兵来自:第二次布尔战争(英语:Second Boer War;荷兰语:Tweede Boerenoorlog;南非语:Tweede Vryheidsoorlog/Tweede Boereoorlog;1899年1
  • 济西站济西站,又称济西编组站,是中国铁路系统中的路网级编组站之一,位于山东省济南市槐荫区兴福街道位里庄、京福高速以西。车站于1983年7月1日投入使用,原名济南西站,2011年6月为与京
  • 美国例外论美国例外论(英语:American Exceptionalism),又译美国卓异主义、美国例外主义、美式例外主义,一种理论与意识形态,认为美利坚合众国是个独特的国家,与其他国家完全不同。为亚历西斯