Kas ir Zemes starojums?

Zemes virsmas starojums kā neto enerģijas zudums no virsmas faktiski izrādās diezgan minimāls atmosfēras slāpēšanas efekta dēļ. Tiek lēsts, ka vidējais saules starojuma enerģijas daudzums, ko Zeme saņem virs atmosfēras robežām, ir 1,370 vati uz kvadrātmetru. No 2010. gada maksimālā radiācija atpakaļ kosmosā notika ekvatoriālajos tuksneša reģionos ar vērtībām aptuveni 350 vati uz kvadrātmetru un samazinājās līdz mazāk nekā 150 vatiem uz kvadrātmetru, tuvojoties polārajiem vāciņiem. Faktiskais starojuma daudzums, kas izplūst kosmosā no jebkuras vietas, ir atkarīgs no īslaicīgiem atmosfēras apstākļiem, kuriem ir mainīga ietekme uz gara viļņa garuma gaismas bloķēšanu un absorbciju. Palielinoties siltumnīcefekta gāzu līmenim atmosfērā globālo rūpniecisko darbību rezultātā, palielinās arī šī siltuma uztveršanas ietekme, samazinot vispārējo Zemes radiācijas līmeni.

ASV Nacionālā aeronautikas un kosmosa administrācija (NASA) ir aprēķinājusi skaitļus par dažādiem Zemes radiācijas bilances aspektiem. No saules gaismas, kas tiek saņemta atmosfēras līmenī, 6% tiek nekavējoties atspoguļoti kosmosā, bet vēl 20% – mākoņu sega. Vēl 19% no starojuma nekad nesasniedz virsmu, jo 16% absorbē atmosfēra un 3% – mākoņi. No gaismas, kas sasniedz Zemes virsmu, 4% no tās uzreiz atstarojas atpakaļ kosmosā. Atlikušais gaismas daudzums, kas sasniedz zemes un okeānu virsmu — 51% — faktiski sastāv no Zemes starojuma.

No nedaudz vairāk nekā puses Saules enerģijas, kas iedarbojas uz Zemes virsmu, aptuveni 70% no tās galu galā noplūst atpakaļ kosmosā, bet pārējo absorbē atmosfēra un ūdens tvaiki. Tas nozīmē, ka aptuveni viena trešdaļa starojuma, kas ietekmē Zemes virsmu no Saules, galu galā tiek zaudēta atpakaļ kosmosā, kā arī viena trešdaļa gaismas, kas nekad nesasniedz virsmu un tiek atstarota no pašas atmosfēras. Kamēr enerģijas pārneses process ir nepārtraukts, Zeme naktī kosmosā izstaro vairāk nekā dienas laikā, jo Zemes virsmas temperatūra tieši ietekmē siltuma zudumus, un uz planētas notiek pakāpeniska dzesēšanas efekts naktī.

Tomēr dažādām virsmām uz Zemes ir atšķirīgs albedo līmenis vai attiecība, cik daudz gaismas enerģijas tās absorbē un atstaro. Albedo 0 būtu vienāds ar kopējo enerģijas absorbciju, un vērtība 1 būtu kopējais atspoguļojums, kas abi nekad nenotiek patiesībā. Virsmām, piemēram, betonam, atstarojošā kvalitāte ir 55%, zālei ir 25%, un tipiskai augsnei ir 17%. Zemes reģioni, kuros ir ļoti augsts albedo gandrīz pilnīgai Zemes starojuma iedarbībai, ietver tos, kurus klāj svaigs sniegs, kur tas ir no 80% līdz 90%, un tajos, kuriem ir ļoti zems albedo un gandrīz pilnīga gaismas enerģijas absorbcija, ir skujkoki. meži augšanas sezonas augstumā, ar atstarojošo kvalitāti 8%.