地球能量收支

✍ dations ◷ 2025-12-04 23:21:11 #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

  • 联合国日联合国日,于1948年由联合国大会宣布设立,以纪念于联合国宪章生效三周年。联合国日定为每年10月24日。联合国日的设立是意图让人们记住联合国的目标和成就。联合国日是10月20日
  • 安那托利亚语族安那托利亚语族是印欧语系下的一族语言(在有些分类中,此族不属于印欧语系,但极为接近)。此语族语言曾在小亚细亚使用,目前已消亡,包括赫梯语、卢维语(“赫梯象形文字”使用的语言)和
  • 性玩偶性爱娃娃(英语:sex doll或love doll,日语:ダッチワイフ、和制外来语:dutch wife),是一种真人大小、人体形状的性玩具,可让使用者进行自行性刺激,在行为中获得快感。过去的性爱娃娃多
  • 卵细胞卵子是雌性动物的生殖细胞。卵细胞(由次级卵母细胞产生)成熟后成为卵子。在哺乳动物上,卵子是由卵巢所产生的。所有哺乳类在出生时,卵巢内已经有未成熟的卵子存在,而且在出生后卵
  • 母权母权或母权制(英语:matriarchy 或 gynecocracy)指的是一种以女性为中心的社会型态,其领导权由女性,尤其是由社群中的母亲所掌握。目前仍未发现任何明确的母权社会,即使有许多社会
  • Notch信号Notch信号通路是大多数多细胞生物体中存在的高度保守的细胞信号转导系统。哺乳动物具有四种不同的notch受体,分别称为NOTCH1, NOTCH2, NOTCH3, NOTCH4。Notch受体是单跨膜的
  • 海盆海盆(英语:Oceanic basin)在海洋学上可以指被海水覆盖的所有地方,但在地质学上,海盆则是指位于海底的盆地,他的水深比起周围地区深。以下所称的海盆,皆指地质学上的海盆。 地质学上
  • 最高领导人最高领导人(英语:supreme leader)通常指的是一个人在国家、机构或其他类似组织中,被赋予或能发挥最大权威的领导者。宗教上,这种角色通常是被认为是地上的神或神的意志代表。政治
  • 经济观察网《经济观察报》(The Economic Observer)是山东三联集团有限责任公司投资人民币4000万元、2001年4月16日在北京创刊的经济类周报,立报准则是理性、建设性。每逢周一出版发行。目
  • 西德广播公司西德广播公司(德语:Westdeutscher Rundfunk)是位于德国科隆的一个公共广播电视公司,也是德国公共广播联盟的九个加盟公司之一。播出地区是北莱茵-威斯特法伦州。