Радиационный баланс земной поверхности — алгебраическая сумма потоков радиации в определенном объёме или на определенной поверхности, то есть разница между поглощенной радиацией и эффективным излучением этой поверхности[1]. Годовые его величины в целом для Земли положительные. Один из климатообразующих факторов, важнейшая характеристика микроклимата посевов и условий их фотосинтеза.
Для земной атмосферы радиационный баланс состоит из положительной части — поглощенной прямой (S') и рассеянной солнечной радиации (D), а также поглощенного длинноволнового излучения (инфракрасного) земной поверхности, и расходной части — потери тепла за счет длинноволнового излучения атмосферы в направлении к земной поверхности (так называемое противоизлучение атмосферы) и в космос[2].
Положительная часть радиационного баланса подстилающей поверхности состоит из поглощенной подстилающей поверхностью прямой и рассеянной солнечной радиации, а также поглощенного противоизлучения атмосферы. Расходная часть состоит из потери тепла подстилающей поверхностью за счет собственного теплового излучения.
Радиационный баланс зависит от высоты солнца над горизонтом, что обусловлено временем суток, временем года, географической широтой, а также от альбедо земной поверхности, прозрачности атмосферы, облачности.
Днем радиационный баланс положительный, ночью — отрицательный. Смена знака радиационного баланса на противоположный происходит примерно через час после восхода солнца и за час до заката. Положительный радиационный баланс означает избыток тепла на поверхности земли, который компенсируется оттоком энергии в виде турбулентных потоков и теплопередаче, затраты тепла на фазовые переходы. Отрицательный баланс означает недостаток тепла, пополняется потоком энергии из атмосферы и из глубин почвы или воды. Значение радиационного баланса, его пространственная гетерогенность определяет области прогрева или охлаждения воздуха над поверхностью, что влияет на режим атмосферной циркуляции.
Радиационный баланс в полевых условиях измеряют с помощью балансомера конструкции Ю. Д. Янишевского, состоящий из двух пластинок (приемников радиации), установленных горизонтально: первая — к зениту, вторая — к земной поверхности. Вследствие разности радиации, падающей на пластинки, создается разница температуры, что порождает электрический ток, который регистрируется гальванометром.
Радиационный баланс является составной частью теплового баланса атмосферы и подстилающей поверхности. На Земле радиационный баланс колеблется в широких пределах: наибольшие его значения — в тропических океанах (до 1 кВт/м2), наименьшие — в глубинных районах Антарктиды (круглый год отрицательные).