The Earth's Radiation Energy Balanc

The Earth's Radiation Energy Balance

An object will warm or cool depending on its energy imbalances. If the object receives more energy than it losses, the object will warm. If the object losses more energy than it receives it will cool, and if the energy gains equal the energy losses, there is no temperature change. Methods of transferring energy in the atmosphere include conduction, convection, latent heating, advection and radiation. The method of transferring energy through radiative processes is different from the other mechanisms in that the transfer process does not require molecules. If we consider the planet as a whole, the Earth exchanges energy with its environment (the solar system) via radiation. The radiation balance of the planet is a fundamental parameter that determines our climate. This balance includes energy from the sun, or solar energy, which is an energy source for the planet. Any object that has a temperature emits radiation, we refer to this energy as terrestrial or infrared energy. The hotter the object, the greater the amount of energy emitted. Terrestrial energy can cool or warm an object depending on the object's temperature, and the temperature of the surrounding environment.
Imagine that you are at a barn fire on a cool autumn evening. As you face the fire, your front warms because you are receiving more energy from the fire than you are losing. Your back cools down and gets cold because you are losing more energy than you receive from the cooler air around you. You experience a local energy imbalance, your front warms and your back gets cold. If you get too uncomfortable, you can turn around, allowing your back to warm-up and your front to cool-down. As we look at the radiation balance of the planet, just because a given region may be receiving more radiative energy than it is losing does not mean the region's temperature is increasing. The atmosphere and ocean may move this excess energy to a different region of the globe, perhaps one that is losing more energy than it is receiving.

The determination of the Earth's radiation budget is essential to atmospheric modeling and climate studies. Radiation budget experiments have used satellites to measure the fundamental radiation parameters -- the amount of solar energy received by the planet, the planetary albedo (the portion of incoming solar radiation that is reflected back to space), the emitted terrestrial radiation (also referred to as the outgoing longwave radiation -- OLR), and the net planetary energy balance (the difference between the absorbed solar energy and the OLR). The most recent experiment to measure these parameters is the NASA Earth Radiation Budget Experiment or ERBE. Results from ERBE are presented below, you can find more information about ERBE in the papers cited below. As you look at these maps, the month is printed in the upper left hand corner and the legend is given along the bottom of the figure. Albedo values are given in units of percent reflectance, all others are in terms of energy per unit time per unit area (Watts per square meter).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สมดุลพลังงานรังสีของโลกวัตถุจะอุ่น หรือเย็นขึ้นอยู่กับความไม่สมดุลของพลังงาน ถ้าวัตถุได้รับพลังงานมากขึ้นกว่าขาด วัตถุจะอบอุ่น ถ้าขาดทุนวัตถุพลังงานมากขึ้นกว่าที่ได้รับมันจะเย็นได้ และ ถ้ากำไรพลังงานเท่ากับการสูญเสียพลังงาน มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิไม่ วิธีการโอนย้ายพลังงานในบรรยากาศได้แก่การนำ การพา ความร้อนแฝงอยู่ advection และรังสี วิธีการโอนย้ายพลังงานผ่านกระบวนการ radiative จะแตกต่างจากกลไกอื่น ๆ ที่เครื่องต้องการโมเลกุล ถ้าเราพิจารณาดาวเคราะห์ทั้งหมด โลกแลกเปลี่ยนพลังงานกับสภาพแวดล้อม (ระบบพลังงานแสงอาทิตย์) ผ่านรังสี ยอดดุลรังสีของดาวเคราะห์เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่กำหนดสภาพภูมิอากาศของเรา ดุลนี้รวมพลังงานจากดวงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานโลก วัตถุที่มีอุณหภูมิ emits รังสี เราหมายถึงพลังงานนี้เป็นพลังงานภาคพื้น หรืออินฟราเรด วัตถุที่ร้อน ยิ่งปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา พลังงานดวงสามารถเย็น หรืออุ่นวัตถุขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุ และอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมโดยรอบจินตนาการว่า คุณอยู่ที่ยุ้งข้าวไฟเย็นฤดูใบไม้ร่วง เป็นคุณหน้าไฟ หน้าการ warms เนื่องจากคุณได้รับพลังงานเพิ่มเติมจากไฟกว่าคุณมีการสูญเสีย กลับน่าลง และได้รับน้ำเย็นเนื่องจากคุณมีการสูญเสียพลังงานมากขึ้นกว่าที่คุณได้รับจากอากาศเย็นรอบ ๆ ตัวคุณ คุณพบความไม่สมดุลของพลังงานเฉพาะ warms หน้าของคุณ และกลับได้รับความเย็น ถ้าคุณได้รับมากเกินไปอึดอัด คุณสามารถเปิดรอบ ทำให้หลังการอุ่นเครื่องและหน้าของคุณจะเย็นลง เมื่อเรามองดูยอดดุลรังสีของดาวเคราะห์ เพียง เพราะภูมิภาคกำหนดอาจได้รับ พลังงานเพิ่มเติม radiative มากกว่าเป็นการสูญเสียไม่หมายถึง เพิ่มอุณหภูมิของภูมิภาค บรรยากาศและมหาสมุทรอาจย้ายพลังงานส่วนเกินนี้ไปยังภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก บางทีหนึ่งที่เป็นการสูญเสียพลังงานมากขึ้นกว่าจะได้รับกำหนดงบประมาณการแผ่รังสีของโลกเป็นสิ่งจำเป็นการศึกษาการสร้างโมเดลและสภาพบรรยากาศ รังสีงบประมาณทดลองใช้ดาวเทียมเพื่อวัดพารามิเตอร์พื้นฐานรังสี - จำนวนของพลังงานแสงอาทิตย์รับโลก albedo ดาวเคราะห์ (ส่วนของรังสีแสงอาทิตย์เข้ามาที่สะท้อนกลับไปยังพื้นที่), รังสีคล้าย emitted ที่ (ยังเรียกว่ารังสี longwave ขาออก - OLR), และยอดดุลสุทธิพลังงานดาวเคราะห์ (ผลต่างระหว่างพลังงานแสงอาทิตย์การดูดซึมและ OLR) การทดลองล่าสุดในการวัดพารามิเตอร์เหล่านี้คือ รังสี NASA โลกงบทดลองหรือเวชภัณฑ์ มีแสดงผลจากเวชภัณฑ์ด้านล่าง คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเวชภัณฑ์ในเอกสารที่อ้างถึงข้างล่าง ขณะที่คุณดูแผนที่เหล่านี้ พิมพ์เดือนที่มุมบนซ้ายมือ และตำนานให้ด้านล่างของตัวเลข ค่า albedo ได้ในหน่วยเปอร์เซ็นต์แบบสะท้อนแสง อื่น ๆ ทั้งหมดอยู่ในรูปแบบของพลังงานต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ (วัตต์ต่อตารางเมตร)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

พลังงานรังสีสมดุลของโลกวัตถุจะอบอุ่นหรือเย็นขึ้นอยู่กับความไม่สมดุลของพลังงาน ถ้าวัตถุที่ได้รับพลังงานมากขึ้นกว่าการสูญเสียมันวัตถุจะอบอุ่น หากการสูญเสียวัตถุพลังงานมากขึ้นกว่าที่ได้รับมันจะเย็นและถ้ากำไรพลังงานเท่ากับการสูญเสียพลังงานที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ วิธีการของการถ่ายโอนพลังงานในบรรยากาศรวมถึงการนำการพาความร้อนแฝงการพาและการฉายรังสี วิธีการของการถ่ายโอนพลังงานผ่านกระบวนการรังสีจะแตกต่างจากกลไกอื่น ๆ ที่อยู่ในขั้นตอนการถ่ายโอนที่ไม่ต้องใช้โมเลกุล ถ้าเราพิจารณาโลกเป็นทั้งโลกแลกเปลี่ยนพลังงานกับสภาพแวดล้อม (ระบบพลังงานแสงอาทิตย์) ผ่านการฉายรังสี ความสมดุลรังสีของดาวเคราะห์เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่กำหนดสภาพภูมิอากาศของเรา ซึ่งรวมถึงความสมดุลของพลังงานจากดวงอาทิตย์หรือพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานสำหรับโลก วัตถุใด ๆ ที่มีอุณหภูมิการแผ่รังสีเราหมายถึงพลังงานนี้เป็นพลังงานบกหรืออินฟราเรด ร้อนวัตถุที่มากขึ้นปริมาณของพลังงานที่ปล่อยออกมา พลังงานบกสามารถเย็นหรืออุ่นวัตถุขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุและอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมโดยรอบ. ลองจินตนาการว่าคุณจะอยู่ที่ไฟไหม้ยุ้งข้าวในฤดูใบไม้ร่วงตอนเย็นเย็น ในขณะที่คุณต้องเผชิญกับไฟหน้าของคุณอุ่นเพราะคุณจะได้รับพลังงานมากขึ้นจากไฟกว่าที่คุณจะสูญเสีย ด้านหลังของคุณเย็นลงและได้รับความหนาวเย็นเพราะคุณจะสูญเสียพลังงานมากขึ้นกว่าที่คุณได้รับจากอากาศเย็นรอบ ๆ ตัวคุณ คุณพบความไม่สมดุลของพลังงานในท้องถิ่นอุ่นด้านหน้าและด้านหลังของคุณของคุณได้รับความหนาวเย็น ถ้าคุณได้รับอึดอัดเกินไปคุณสามารถหันไปรอบ ๆ ที่ช่วยให้คุณกลับไปอุ่นขึ้นและหน้าของคุณให้เย็นลง ในขณะที่เรามองไปที่ความสมดุลรังสีของดาวเคราะห์เพียงเพราะพื้นที่ที่กำหนดอาจจะได้รับพลังงานรังสีมากขึ้นกว่าที่จะสูญเสียไม่ได้หมายความว่าอุณหภูมิของภูมิภาคที่เพิ่มขึ้น บรรยากาศและมหาสมุทรอาจย้ายพลังงานส่วนเกินนี้ไปยังภูมิภาคต่างๆของโลกอาจจะเป็นหนึ่งที่มีการสูญเสียพลังงานมากขึ้นกว่าที่มันจะได้รับ. การกำหนดงบประมาณรังสีของโลกเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างแบบจำลองบรรยากาศและการศึกษาสภาพภูมิอากาศ งบประมาณการทดลองฉายรังสีได้ใช้ดาวเทียมในการวัดรังสีพารามิเตอร์พื้นฐาน - ปริมาณของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับจากโลกที่อัลเบโด้ดาวเคราะห์ (ส่วนหนึ่งของรังสีดวงอาทิตย์เข้าที่สะท้อนกลับไปยังพื้นที่) รังสีที่ปล่อยออกมาบก (ยังเรียกว่า เป็นคลื่นยาวรังสีออก - โอแอลอา) และสมดุลพลังงานดาวเคราะห์สุทธิ (ความแตกต่างระหว่างพลังงานแสงอาทิตย์ดูดซึมและโอแอลอาที่) การทดลองที่ผ่านมามากที่สุดในการวัดค่าพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นโลกของนาซารังสีทดลองงบประมาณหรือ ERBE ผลลัพธ์ที่ได้จาก ERBE มีดังต่อไปนี้คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ ERBE ในเอกสารที่อ้างถึงด้านล่าง ในขณะที่คุณดูแผนที่เหล่านี้เดือนจะถูกพิมพ์ในมุมบนด้านซ้ายมือและตำนานจะได้รับด้านล่างของตัวเลข ค่าอัลเบโด้จะได้รับในหน่วยของการสะท้อนร้อยละคนอื่น ๆ ทั้งหมดที่อยู่ในแง่ของการใช้พลังงานต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ (วัตต์ต่อตารางเมตร)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ของโลกพลังงานรังสีสมดุล

วัตถุจะร้อนหรือเย็นขึ้นอยู่กับความไม่สมดุลของพลังงาน ถ้าวัตถุได้รับพลังงานมากขึ้นกว่าการสูญเสีย วัตถุจะอบอุ่น ถ้าวัตถุการสูญเสียพลังงานมากขึ้นกว่าที่ได้รับก็จะเย็น และถ้าพลังงานเท่ากับพลังงานที่ได้รับความเสียหาย ไม่มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง วิธีการของการถ่ายโอนพลังงานในบรรยากาศ รวมถึงการนำโดยการพา ความร้อนที่แฝงเร้น พัดพาและรังสี วิธีการของการถ่ายทอดพลังงานผ่านกระบวนการที่ของเหลวจะแตกต่างจากกลไกอื่น ๆในกระบวนการโอนไม่ต้องใช้โมเลกุล ถ้าเราพิจารณาโลกทั้งโลกการแลกเปลี่ยนพลังงานกับสิ่งแวดล้อม ( ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ) ที่ผ่านการฉายรังสีการแผ่รังสีความสมดุลของดาวเคราะห์ เป็นพารามิเตอร์พื้นฐานที่กำหนดสภาพภูมิอากาศของเรา ความสมดุลนี้รวมถึง พลังงานที่ได้จากดวงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานสำหรับดาวเคราะห์ วัตถุใดมีอุณหภูมิปล่อยรังสี เราเรียกพลังงานนี้เป็นสัตว์บก หรือพลังงานอินฟราเรด ร้อนวัตถุ มากกว่าปริมาณของพลังงานที่ปล่อยออกมาภาคพื้นดินพลังงานสามารถเย็นหรืออุ่นวัตถุขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของวัตถุ และอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมโดยรอบ
จินตนาการว่าคุณกำลังที่ไฟบ้านในตอนเย็นในฤดูใบไม้ร่วงเย็น ตามที่คุณต้องเผชิญกับไฟ หน้าไหม้เกรียมเพราะคุณจะได้รับพลังงานมากขึ้นจากไฟมากกว่าที่คุณจะสูญเสียกลับเย็นลงและจะเย็นเพราะคุณจะสูญเสียพลังงานมากขึ้นกว่าที่คุณได้รับจากเย็นอากาศรอบ ๆตัวคุณ คุณพบความไม่สมดุลของพลังงานท้องถิ่น หน้าไหม้เกรียมและกลับของคุณจะเย็น ถ้าคุณได้รับอึดอัดเกินไป คุณสามารถหันไปรอบ ๆเพื่อให้กลับของคุณเพื่ออุ่นเครื่องและหน้าของคุณให้เย็นลง เท่าที่เราดู รังสีความสมดุลของโลกเพียงเพราะให้เขตอาจจะได้รับพลังงาน radiative มากกว่าก็แพ้ไม่ได้หมายถึงอุณหภูมิของภูมิภาคเพิ่มมากขึ้น บรรยากาศและมหาสมุทรอาจย้ายพลังงานส่วนเกินนี้ไปยังภูมิภาคต่างๆของโลก บางทีหนึ่งที่สูญเสียพลังงานมากขึ้นกว่าที่ได้รับ

กำหนดงบประมาณการแผ่รังสีของโลกเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อการจำลองบรรยากาศและการศึกษาสภาพภูมิอากาศรังสีงบประมาณการทดลองได้ใช้ดาวเทียมวัดการแผ่รังสีพารามิเตอร์พื้นฐาน -- ปริมาณของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับจากดาวเคราะห์ , สัมประสิทธิ์การสะท้อนแสงของดาวเคราะห์ ( ส่วนของรังสีแสงอาทิตย์ที่เข้ามาที่สะท้อนกลับไปยังพื้นที่ ) , ปล่อยรังสีบก ( ยังเรียกว่ารังสี longwave ขาออก -- อัตรา )และสุทธิดุลพลังงานของดาวเคราะห์ ( ความแตกต่างระหว่างดูดซึมพลังงานแสงอาทิตย์และอัตรา ) การทดลองล่าสุดเพื่อวัดพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นโลกนาซารังสีงบทดลองหรือเอิร์บ . ผลลัพธ์จากเอิร์บจะแสดงด้านล่าง คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเอิร์บ ในเอกสารที่อ้างถึงด้านล่าง ในขณะที่คุณมองไปที่แผนที่เหล่านี้เดือนจะถูกพิมพ์ในมุมบนด้านซ้ายมือและตำนานให้ตามด้านล่างของรูป จะได้รับการสะท้อนของค่าในหน่วยของค่าเปอร์เซ็นต์ อื่นๆ ทั้งหมดในแง่ของพลังงานต่อหนึ่งหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ ( วัตต์ต่อตารางเมตร )