Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“Krintanti ant Žemės bendroji Saulės spinduliuotė yra sugeriama pav<strong>ir</strong>šiniame plonamesausumos ar storesniame vandens sluoksnyje arba yra atspindima.Albedas priklauso nuo paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus pobūdžio. Ypatingai didelę reikšmę turi spalva:šviesūs pav<strong>ir</strong>šiai atspindi didesnę spinduliuotės dalį nei tamsūs. Todėl tamsūs pav<strong>ir</strong>šiai įšyla žymiaigreičiau. Be to, albedo reikšmės priklauso nuo Saulės aukščio v<strong>ir</strong>š horizonto: kuo ji aukščiau, tuoalbedas mažesnis. Todėl albedas turi aiškiai išreikštą kaitą <strong>ir</strong> per metus, <strong>ir</strong> per dieną.Daugumos paklotinio pav<strong>ir</strong>šiaus tipų albedas svyruoja nedaug (3.2 lentelė). Išimtis – sniegas<strong>ir</strong> vanduo. Susigulėjusio sniego albedas gali būti vos 0,4–0,5, o šviežiai iškritęs sniegas atspindidaugiau kaip devynias dešimtąsias ant jo krentančio Saulės spinduliuotės srauto. Vandens albedasypač stipriai priklauso nuo spindulių kritimo kampo. Kai Saulė yra arti horizonto, albedo reikšmėgreitai artėja prie 1, o Saulei būnant zenite šis dydis sumažėja iki 0,05–0,10. Vidutiniškai vandenspav<strong>ir</strong>šiaus albedas yra mažesnis nei sausumos. Todėl <strong>ir</strong> drėgna d<strong>ir</strong>va atspindi mažesnį spinduliuotėskiekį nei sausa.3.2 lentelė. Kai kurių natūralių pav<strong>ir</strong>šių albedo reikšmėsPav<strong>ir</strong>šiusAlbedas (vieneto dalimis)Pieva 0,15–0,25Javai 0,10–0,25Juodžemis 0,05–0,15Smėlis 0,25–0,45Miškas 0,10–0,20Šviežiai iškritęs sniegas 0,75–0,95Susigulėjęs sniegas 0,40–0,70Jūrų ledas 0,30–0,50Kontinentinis ledas 0,20–0,40Vanduo (Saulė zenite) 0,03–0,10Vanduo (Saulė prie pat horizonto) 0,10–1,00Labai didelę dalį link žemės pav<strong>ir</strong>šiaus sklindančios spinduliuotės atspindi debesys. Debesųalbedas labiausiai priklauso nuo jų storio: jei ploni vos keliasdešimties metrų storio debesys atspindiapie trečdalį ant jų krentančios spinduliuotės, tai galingi kamuoliniai lietaus debesys – net 80–90%.3.9 pav. Saulės spinduliuotės sugėrimas <strong>ir</strong> atspindėjimas atmosferoje bei ant žemės pav<strong>ir</strong>šiaus(Moran, Morgan, 1986).37
Egidijus Rimkus „<strong>Meteorologijos</strong> įvadas“Patenkančios į kosmosą atspindėtosios <strong>ir</strong> išsklaidytosios spinduliuotės bei bendro įatmosferą patenkančio spinduliuotės kiekio santykis vadinamas Žemės albedu. Vidutinė Žemėsalbedo reikšmė dėl santykinai didelio debesų poveikio yra didesnė nei planetoje vyraujančiųvandenynų – apie 30 % .Bendrosios Saulės spinduliuotės srauto dalis (I‘+i)×A yra atspindima. Likusi dalis(I‘+i)(1-A) yra žemės pav<strong>ir</strong>šiaus sugeriama <strong>ir</strong> naudojama v<strong>ir</strong>šutiniams d<strong>ir</strong>vos <strong>ir</strong> vandenssluoksniams šildyti. Ši spinduliuotė vadinama sugertąja spinduliuote. Vidutiniškai žemėspav<strong>ir</strong>šius sugeria pusę v<strong>ir</strong>šutinę atmosferos ribą pasiekiančios spinduliuotės (3.9 pav.).Žemės pav<strong>ir</strong>šiaus spinduliavimas. Priešpriešinis spinduliavimasJei žemės pav<strong>ir</strong>šius bei atmosfera tik sugertų Saulės spinduliuotę be jokio kompensuojančiošilumos srauto, tai oro temperatūra nuolat augtų. Iš tikrųjų globali oro temperatūra metai iš metųkinta mažai, kadangi panašus energijos kiekis yra išspinduliuojamas atgal į tarpplanetinę erdvę.Kaip <strong>ir</strong> visi kūnai, kurių temperatūra aukštesnė už absoliutinį temperatūros nulį, v<strong>ir</strong>šutiniaid<strong>ir</strong>vos <strong>ir</strong> vandens sluoksniai, sniegas <strong>ir</strong> augmenija spinduliuoja energiją, vadinamą žemėspav<strong>ir</strong>šiaus spinduliavimu (B 0 ). Anot Vino dėsnio, kuo žemesnė spinduliuojančio kūnotemperatūra, tuo ilgesnės jo skleidžiamos spinduliuotės bangos (3.5 formulė). Absoliuti žemėspav<strong>ir</strong>šiaus temperatūra kinta nuo 190 iki 330 K (vidutinė apie 288 K). Esant tokiai temperatūraivisos spinduliuojamos bangos priklauso infraraudonosioms. Didžiausias energijos kiekisspinduliuojamas 4 iki 30 m bangų diapazone, o energijos maksimumas tenka 12 m (3.10 pav.).3.10 pav. Žemės spinduliuotės intensyvumo pasisk<strong>ir</strong>stymas pagal bangų ilgius <strong>ir</strong> šios spinduliuotėssugėrimas atmosferoje, kai žemės pav<strong>ir</strong>šiaus temperatūra 285 K. Užbrūkšniuotas plotas žymi bangųdiapazoną, kuriame žemės pav<strong>ir</strong>šiaus spinduliuotė yra vienų ar kitų atmosferos dujų sugeriama(Garvey, 1982)Kūno spinduliuojamas energijos kiekis gali būti apskaičiuojamas pagal Stefano-Bolcmanodėsnį (3.6 formulė). Kadangi jis yra tiesiogiai proporcingas spinduliuojančio kūno temperatūrai,pakeltai ketv<strong>ir</strong>tuoju laipsniu, Saulės spinduliuojamas energijos kiekis iš ploto vieneto yra net 10 5kartų didesnis nei Žemės. Tačiau Saulės spinduliuotė, keliaudama per kosminę erdvę, labai greitaisilpnėja <strong>ir</strong> jos kiekis, pasiekiantis Žemės pav<strong>ir</strong>šių, yra lygus Žemės spinduliuojamam. Be to, reikiaprisiminti, kad Saulės spinduliuotė vienu metu apšviečia tik pusę mūsų planetos, kai tuo tarpupav<strong>ir</strong>šius energiją spinduliuoja <strong>ir</strong> dieną, <strong>ir</strong> naktį.Žinant absoliučią žemės pav<strong>ir</strong>šiaus temperatūrą, galima nesunkiai apskaičiuoti jos pav<strong>ir</strong>šiausspinduliavimo intensyvumą (3.7 formulė). Nors Žemė nėra absoliučiai juodas kūnas, bet ilgabangėsspinduliuotės spektre ją galima laikyti artimą pilkam kūnui. Tai reiškia, kad visų bangų ilgių žemėsspinduliavimas sk<strong>ir</strong>iasi nuo absoliučiai juodo kūno spinduliavimo tam tikru daugikliu (),38