Энергетический бюджет Земли
Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено из бюджета Земли по радиации )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о потоках энергии на поверхности Земли и над ней. Для внутреннего тепла Земли см . Внутренний тепловой баланс Земли .

Климат Земли во многом определяется энергетическим балансом планеты , то есть балансом приходящей и исходящей радиации . Он измеряется спутниками и отображается в Вт / м 2 . [1]

Энергетический бюджет Земли составляет баланс между энергией, которую Земля получает от Солнца, и энергией, которую Земля теряет обратно в космическое пространство . Учитываются меньшие источники энергии, такие как внутреннее тепло Земли, но они вносят крошечный вклад по сравнению с солнечной энергией. Энергетический бюджет также учитывает то, как энергия проходит через климатическую систему . [2] Поскольку Солнце нагревает экваториальные тропики больше, чем полярные регионы , получено солнечное излучениераспределяется неравномерно. По мере того, как энергия стремится к равновесию на всей планете, она стимулирует взаимодействие в климатической системе Земли, то есть в воде , льду , атмосфере , твердой корке Земли и всех живых существах Земли . [3] Результат - климат Земли .

Энергетический баланс Земли зависит от многих факторов, таких как атмосферные аэрозоли , парниковые газы , альбедо поверхности планеты (отражательная способность), облака , растительность, характер землепользования и многое другое. Когда входящие и исходящие потоки энергии уравновешены, Земля находится в радиационном равновесии, и климатическая система будет относительно стабильной. Глобальное потепление происходит, когда Земля получает больше энергии, чем она возвращает в космос, а глобальное похолодание происходит, когда исходящая энергия больше. [4] Множественные типы измерений и наблюдений показывают дисбаланс потепления, по крайней мере, с 1970 года. [5] [6] Скорость нагрева в результате этого антропогенного явления не имеет значения. [7]

Когда изменяется энергетический баланс, происходит задержка до того, как средняя глобальная температура поверхности существенно изменится. Это происходит из - за тепловую инерцию из океанов , суши и криосферы . [8] Точная количественная оценка этих потоков и накоплений энергии является требованием большинства климатических моделей .

Энергетические потоки Земли

Воспроизвести медиа
Входящие , топ атмосферы (TOA) коротковолновый поток излучения, показывает энергия , получаемая от солнца (26-27 янв 2012).

Несмотря на огромную передачу энергии на Землю и от нее, она поддерживает относительно постоянную температуру, потому что в целом чистая прибыль или убытки незначительны: Земля излучает атмосферное и земное излучение (смещенное в сторону более длинных электромагнитных волн) в космос. примерно столько же энергии, сколько получает через солнечную инсоляцию (все формы электромагнитного излучения).

Входящая лучистая энергия (коротковолновая)

Основная статья: Солнечное излучение

Общее количество энергии, получаемой в секунду в верхней части атмосферы Земли (TOA), измеряется в ваттах и выражается как солнечная постоянная, умноженная на площадь поперечного сечения Земли, соответствующую излучению. Поскольку площадь поверхности сферы в четыре раза больше площади поперечного сечения сферы (то есть площади круга), глобальный и годовой усредненный поток TOA составляет одну четверть солнечной постоянной и составляет примерно 340 Вт на квадратный метр. (Вт / м 2 ). [1] [9] Поскольку поглощение изменяется в зависимости от местоположения, а также от суточных, сезонных и годовых колебаний, приведенные числа являются средними за многие годы, полученными из нескольких спутниковых измерений.[1]

Из ~ 340 Вт / м 2 солнечного излучения, полученного Землей, в среднем ~ 77 Вт / м 2 отражается обратно в космос облаками и атмосферой, а ~ 23 Вт / м 2 отражается альбедо поверхности , оставляя ~ 240 Вт / м 2 солнечной энергии, поступающей в энергетический бюджет Земли. Это количество называется поглощенной солнечной радиацией (ASR). Это подразумевает среднее чистое альбедо Земли (в частности, ее альбедо Связи) 0,306. [1]

Исходящее длинноволновое излучение

Воспроизвести медиа
Уходящее длинноволновое излучение в верхних слоях атмосферы (26–27 января 2012 г.). Тепловая энергия, излучаемая Землей (в ваттах на квадратный метр), показана оттенками желтого, красного, синего и белого цветов. Ярко-желтые области являются самыми горячими и излучают больше всего энергии в космос, в то время как темно-синие области и яркие белые облака намного холоднее, выделяя меньше всего энергии.
Основная статья: Исходящее длинноволновое излучение

Исходящее длинноволновое излучение (OLR) обычно определяется как исходящая энергия, покидающая планету, большая часть которой находится в инфракрасном диапазоне . Обычно поглощенная солнечная энергия преобразуется в различные формы тепловой энергии. Часть этой энергии излучается в виде OLR непосредственно в космос, тогда как остальная часть сначала переносится через климатическую систему в виде лучистой и других форм тепловой энергии. Например, косвенные выбросы происходят в результате переноса тепла от поверхностных слоев планеты (суша и океан) в атмосферу через эвапотранспирацию и скрытые тепловые потоки или процессы теплопроводности / конвекции . [1] В конечном итоге вся исходящая энергия излучается в виде длинноволнового излучения обратно в космос.

Несмотря на множество других влияний, закон излучения Стефана-Больцмана описывает фундаментальную зависимость OLR от температуры кожи на поверхности Земли (T skin ):

T- скин был измерен во всем мире на основе спутниковых наблюдений OLR в инфракрасном и микроволновом диапазонах и приблизительно соответствует температуре поверхности на месте . [10] Сильная (четвертая степень) температурная чувствительность способствует поддержанию баланса между исходящим потоком энергии и входящим потоком за счет небольших изменений абсолютной температуры .

Внутренние источники тепла Земли и другие небольшие эффекты

Смотрите также: внутренний тепловой баланс Земли и антропогенное тепло

Поток геотермального тепла из недр Земли, по оценкам, 47 тераватт (TW) [11] и разделить примерно поровну между радиогенным теплом и теплом , оставшимся от образования Земли. Это соответствует среднему потоку 0,087 Вт / м 2 и составляет всего 0,027% от общего энергетического баланса Земли на поверхности, уступая 173 000 ТВт приходящей солнечной радиации . [12]

Производство энергии человеком еще ниже - около 160 000 ТВт-часов за весь 2019 год. Это соответствует среднему непрерывному тепловому потоку около 18 ТВт. [13]

Фотосинтез имеет больший эффект: около 140 ТВт (или около 0,08%) падающей энергии улавливается фотосинтезом, давая растениям энергию для производства биомассы . [14] Подобный поток тепловой энергии выделяется в течение года, когда растения используются в качестве пищи или топлива.

Другие второстепенные источники энергии обычно игнорируются в расчетах, включая аккрецию межпланетной пыли и солнечного ветра , свет от звезд, отличных от Солнца, и тепловое излучение из космоса. Ранее Джозеф Фурье утверждал, что радиация дальнего космоса имеет большое значение в статье, которую часто называют первой, посвященной парниковому эффекту . [15]

Анализ бюджета

Сэнка диаграмма , иллюстрирующая энергетический баланс Земли описана в этом разделе - толщина линии линейно пропорциональна относительное количество энергии. [16]

Проще говоря, энергетический бюджет Земли уравновешивается, когда входящий поток равен исходящему. Поскольку часть поступающей энергии отражается напрямую, баланс также можно определить как поглощенное входящее солнечное (коротковолновое) излучение, равное исходящему длинноволновому излучению:

Анализ внутреннего потока

Чтобы описать некоторые внутренние потоки в рамках бюджета, пусть инсоляция, полученная в верхней части атмосферы, будет составлять 100 единиц (= 340 Вт / м 2 ), как показано на прилагаемой диаграмме Сэнки. Названное альбедо Земли, около 35 единиц в этом примере отражаются непосредственно обратно в космос: 27 - от вершины облаков, 2 - от покрытых снегом и льдом областей и 6 - от других частей атмосферы. Остальные 65 единиц (ASR = 220 Вт / м 2 ) поглощаются: 14 в атмосфере и 51 на поверхности Земли.

51 единица, достигающая и поглощаемая поверхностью, излучается обратно в космос с помощью различных форм земной энергии: 17 непосредственно излучаются в космос и 34 поглощаются атмосферой (19 за счет скрытой теплоты испарения , 9 за счет конвекции и турбулентности, а 6 как поглощаются. инфракрасное излучение парниковых газов ). 48 единиц, поглощенных атмосферой (34 единицы от земной энергии и 14 от инсоляции), затем, наконец, излучаются обратно в космос. В этом упрощенном примере не учитываются механизмы, которые рециркулируют, накапливают и, таким образом, приводят к дальнейшему накоплению тепла у поверхности.

В конечном итоге 65 единиц (17 с земли и 48 из атмосферы) выбрасываются как OLR. Они приблизительно уравновешивают 65 единиц (ASR), поглощаемых Солнцем, чтобы поддерживать нулевой прирост энергии Землей. [16]

Роль парникового эффекта

Парниковый эффект улавливает инфракрасное тепло и, в конечном итоге, повышает температуру поверхности Земли.
Основная статья: Парниковый эффект

Основные атмосферные газы ( кислород и азот ) прозрачны для поступающего солнечного света, но также прозрачны для исходящего длинноволнового (теплового / инфракрасного) излучения. Однако водяной пар , двуокись углерода , метан и другие следовые газы непрозрачны для многих длин волн теплового излучения. [17]

Когда молекулы парниковых газов поглощают тепловую инфракрасную энергию, их температура повышается. Затем эти газы излучают увеличенное количество тепловой инфракрасной энергии во всех направлениях. Излучаемое вверх тепло продолжает встречаться с молекулами парниковых газов; эти молекулы также поглощают тепло, и их температура повышается, а количество тепла, которое они излучают, увеличивается. С высотой атмосфера становится тоньше , и примерно на 5–6  км концентрация парниковых газов в вышележащей атмосфере настолько мала, что тепло может уйти в космос. [17]

Поскольку молекулы парниковых газов излучают инфракрасную энергию во всех направлениях, часть ее распространяется вниз и в конечном итоге возвращается на поверхность Земли, где поглощается. Таким образом, температура поверхности Земли выше, чем если бы она нагревалась только прямым солнечным нагревом. Это дополнительное отопление является естественным парниковым эффектом. [17] Земля как будто покрыта одеялом, которое позволяет проникать высокочастотному излучению (солнечному свету), но замедляет скорость выхода длинноволнового инфракрасного излучения.

В конечном итоге температура поверхности повышается до тех пор, пока не будет восстановлен баланс ASR = OLR.

Резервуары для хранения тепла

Растущее накопление тепловой энергии в океанических, наземных, ледовых и атмосферных компонентах климатической системы Земли с 1960 года [6] .

Земля, лед и океаны являются активными материальными составляющими климатической системы Земли наряду с атмосферой. У них гораздо большая масса и теплоемкость , а значит, и большая тепловая инерция . Когда излучение непосредственно поглощается или температура поверхности изменяется, тепловая энергия будет течь либо в основную массу этих компонентов, либо из нее посредством дополнительных процессов теплопередачи, таких как теплопроводность и конвекция . Такие потоки частично противодействуют более быстрым изменениям в атмосфере, вызванным солнечными радиационными процессами. В результате разница между дневными и ночными температурами поверхности уменьшается, а система Земли демонстрирует климатическую инерцию.в долгосрочной перспективе. [18]

Несколько верхних метров океанов Земли содержат больше тепловой энергии, чем вся ее атмосфера. [19] Подобно атмосферным газам, жидкие океанические воды переносят огромное количество тепловой энергии по поверхности планеты. Тепло также распространяется на большие глубины и из них в условиях, благоприятствующих даунвеллингу или апвеллингу . [20] [21]

Более 90 процентов тепла, накопленного на Земле в результате глобального потепления с 1970 года, хранится в океане . [19] Общие темпы роста возросли с небольшими перерывами в последние десятилетия, достигнув примерно 1 Вт / м 2 по состоянию на 2020 год. [6] [22] Около одной трети добавленной энергии океана распространилось на глубины ниже 700 метров.

Анализ скорости нагрева / охлаждения

Вообще говоря, изменения баланса потока энергии Земли можно рассматривать как результат внешних воздействий (как естественных, так и антропогенных, радиационных и неизлучающих), обратных связей системы и внутренней изменчивости системы . [23] Такие изменения в первую очередь выражаются в наблюдаемых сдвигах температуры (T), облаков (C), водяного пара (W), аэрозолей (A), следов парниковых газов (G), отражательной способности суши / океана / льда (S). , и как незначительные сдвиги в инсоляции (I) среди других возможных факторов. Затем скорость нагрева / охлаждения Земли (ΔE) может быть проанализирована за выбранные периоды времени как чистое изменение энергии, связанное с этими атрибутами:

.

Здесь член ΔE T имеет отрицательное значение при повышении температуры из-за сильного прямого влияния на OLR. [24] [22]

Недавнее увеличение выбросов парниковых газов в следовых количествах приводит к усилению парникового эффекта и, следовательно, к положительному влияющему члену ΔE G. Напротив, сильное извержение вулкана (например, гора Пинатубо, 1991 г. , Эль-Чичон, 1982 г.) может привести к выбросу аэрозолей, таких как диоксид серы, в верхние слои атмосферы. Значительные концентрации могут сохраняться до нескольких лет, что дает отрицательный принуждая вклад в & Delta ; Е А . [25] [26] Различные другие типы антропогенных выбросов аэрозолей сделать как положительные , так и отрицательные вклады в & Delta ; Е А . Солнечные циклы производят ΔE I меньше по величине, чем недавние ΔE G.тенденции от человеческой деятельности. [27] [28]

Климатические воздействия сложны, поскольку они могут производить прямые и косвенные обратные связи , которые усиливают ( положительная обратная связь ) или ослабляют ( отрицательная обратная связь ) исходное воздействие. Они часто следуют за температурной реакцией. Тенденции водяного пара как положительная обратная связь по отношению к изменениям температуры из-за сдвигов испарения и соотношения Клаузиуса-Клапейрона . Увеличение водяного пара приводит к положительному ΔE W из-за дальнейшего усиления парникового эффекта. Более медленная положительная обратная связь - это обратная связь ледяного альбедо . Например, потеря арктических льдов.из-за повышения температуры делает область менее отражающей, что приводит к большему поглощению энергии и даже более высокой скорости таяния льда, что положительно влияет на ΔE S. [29] В совокупности обратная связь имеет тенденцию усиливать глобальное потепление. [30]

Облака ответственны за около половины альбедо Земли и являются мощным выражением внутренней изменчивости климатической системы. [31] [32] Они также могут действовать как обратная связь с форсингами и сами могут быть форсингами, например, в результате активности засева облаков . Вклады в ΔE C варьируются в зависимости от региона и типа облака. Измерения со спутников собираются вместе с моделированием на основе моделей, чтобы улучшить понимание и уменьшить неопределенность. [33]

Энергетический дисбаланс Земли

Схематическое изображение избыточного количества тепла на Земле, связанного с энергетическим дисбалансом планеты за два последних периода времени. [6]
Смотрите также: Радиационное воздействие

Если входящий поток энергии Земли больше или меньше исходящего потока энергии, то планета будет получать (нагревать) или терять (охлаждать) чистую тепловую энергию в соответствии с законом сохранения энергии :

.

Когда энергетический дисбаланс Земли (EEI) смещается на достаточно большую величину, его можно напрямую измерить с помощью спутниковых радиометрических инструментов, находящихся на орбите . [26] [34] Дисбаланс, который не может измениться со временем, также будет приводить к долгосрочным изменениям температуры в атмосферных, океанических, наземных и ледовых компонентах климатической системы . [35] [36] Таким образом, изменения температуры и связанные с ними эффекты могут служить косвенными показателями EEI. С середины 2005 г. до середины 2019 г. спутниковые наблюдения и наблюдения за температурой океана независимо друг от друга показали приблизительное удвоение дисбаланса (глобального) потепления в энергетическом балансе Земли. [6] [22]

Прямое измерение

Воспроизвести медиа
Анимация орбит флота обсерваторий дистанционного зондирования Земли НАСА 2011 года.

Несколько спутников непосредственно измеряют энергию, поглощаемую и излучаемую Землей, и, таким образом, выводим энергетический дисбаланс. В проекте НАСА « Эксперимент по оценке радиационного баланса Земли» (ERBE) задействованы три таких спутника: спутник для расчета радиационного баланса Земли (ERBS), запущенный в октябре 1984 г .; NOAA-9, запущен в декабре 1984 г .; и NOAA-10, запущенный в сентябре 1986 г. [37]

Инструменты НАСА « Облака» и «Система радиантной энергии Земли» (CERES) являются частью Системы наблюдения за Землей (EOS) НАСА с 1998 года. CERES предназначен для измерения как отраженного от Солнца (коротковолнового), так и испускаемого Землей (длинноволнового) излучения. [38] Анализ данных CERES его главными исследователями показал линейную тенденцию к увеличению EEI с +0,42 Вт м -2  (+/- 0,48 Вт м -2 ) в 2005 г. до +1,12 Вт м -2  (+/- 0,48 Вт · м −2 ) в 2019 г. [22] Попытка смоделировать поведение с помощью климатических моделей пришла к выводу, что вероятность того, что внутренняя изменчивость климата вызвала эту тенденцию, составляет менее 1%. [39]

Другие исследователи использовали данные CERES, AIRS , CloudSat и других инструментов EOS для поиска тенденций радиационного воздействия, встроенных в данные EEI. Их анализ данных показал форсирующий рост на +0,53 Вт м -2  (+/- 0,11 Вт м -2 ) с 2003 по 2018 год. Около 80% увеличения было связано с повышением концентрации парниковых газов, которое уменьшило исходящую длинноволновую волну. радиация. [40] [41] [42]

Спутниковые наблюдения также указали на дополнительные осадки, которые поддерживаются увеличением энергии, уходящей с поверхности за счет испарения (скрытый тепловой поток), что частично компенсирует увеличение длинноволнового парникового потока к поверхности. [43]

Примечательно, что погрешности радиометрической калибровки ограничивают возможности спутниковых приборов текущего поколения, которые в остальном являются стабильными и точными . В результате относительные изменения EEI поддаются количественной оценке с точностью, которая также недостижима для любого отдельного измерения абсолютного дисбаланса. [44] [45]

Косвенные измерения

См. Также: теплосодержание океана , глобальная температура поверхности и отступление ледников .

Глобальная температура поверхности (GST) рассчитывается путем усреднения атмосферных температур, измеренных над поверхностью моря, вместе с температурами, измеренными на суше. Надежные данные, относящиеся как минимум к 1880 году, показывают, что GST претерпевает устойчивый рост примерно на 0,18 ° C за десятилетие примерно с 1970 года [46] .

Воды океана являются особенно эффективными поглотителями солнечной энергии и обладают гораздо большей общей теплоемкостью, чем атмосфера. [47] Исследовательские суда и станции собирали образцы температуры моря по всему земному шару до 1960 года. Кроме того, после 2000 года расширяющаяся сеть из более чем 3000 роботизированных поплавков Argo измерила температурную аномалию или, что эквивалентно, изменение теплосодержания океана (OHC). По крайней мере, с 1990 года показатель OHC увеличивался с постоянной или ускоряющейся скоростью. Изменения OHC являются наиболее надежным косвенным показателем EEI, поскольку океаны поглощают 90% избыточного тепла. [6] [48]

Протяженность плавающего и приземленного льда измеряется со спутников, а изменение массы затем выводится из измеренных изменений уровня моря в сочетании с вычислительными моделями, которые учитывают тепловое расширение и другие факторы. Наблюдения с 1994 года показывают, что лед отступает со всех частей Земли с ускоренной скоростью. [49]

OHC с 1958 года на высоте 2000 метров
Глобальная потеря льда с 1994 г.

Важность как показатель изменения климата

Кевин Тренберт , Джеймс Хансен и его коллеги, давно занимающиеся исследованием климата , определили мониторинг энергетического дисбаланса Земли как императив, который поможет политикам управлять темпами планирования адаптации к изменению климата . Из-за инерции климатической системы долгосрочные тренды EEI могут прогнозировать дальнейшие изменения, которые находятся «в разработке». [35] [36] [50]

В 2012 году ученые НАСА сообщили, что для прекращения глобального потепления концентрация CO 2 в атмосфере должна быть снижена до 350 частей на миллион или менее, если все другие климатические воздействия будут устранены. [51] По состоянию на 2020 год содержание CO 2 в атмосфере достигло 415 частей на миллион, а концентрация всех долгоживущих парниковых газов превышала эквивалентную концентрацию CO 2 в 500 частей на миллион из-за продолжающегося роста выбросов человека. [52]

Смотрите также

  • Энергетический цикл Лоренца
  • Планетарная равновесная температура
  • Чувствительность климата
  • Переломные моменты в климатической системе
  • Антропогенный метаболизм

Примечания

использованная литература

  1. ^ a b c d e "Плакат НАСА об энергетическом бюджете Земли" . НАСА. Архивировано из оригинального 21 апреля 2014 года . Проверено 20 апреля 2014 года .
  2. ^ IPCC AR5 WG1 Глоссарий 2013 «Энергетический бюджет»
  3. ^ IPCC AR5 WG1 Глоссарий 2013 «климатическая система»
  4. ^ «Климат и энергетический бюджет Земли» . earthobservatory.nasa.gov . 14 января 2009 . Дата обращения 5 августа 2019 .
  5. ^ Тренберт, Кевин Э .; Фасулло, Джон Т .; фон Шукманн, Карина; Ченг, LiJing (2016). «Понимание энергетического дисбаланса Земли из нескольких источников» . Журнал климата . 29 (20): 7495–7505. Bibcode : 2016JCli ... 29.7495T . DOI : 10,1175 / JCLI D-16-0339.1 . ОСТИ 1537015 . 
  6. ^ a b c d e f von Schuckman, K .; Cheng, L .; Палмер, Мэриленд; Hansen, J .; и другие. (7 сентября 2020 г.). «Тепло, накопленное в системе Земля: куда уходит энергия?» . Данные науки о Земле . 12 (3): 2013-2041 Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 . Bibcode : 2020ESSD ... 12.2013V . DOI : 10.5194 / ЭСУР-12-2013-2020 .
  7. ^ IPCC SR15 Ch1 2018 , стр. 54: Эти глобальные темпы изменений, вызванных деятельностью человека, намного превышают темпы изменений, вызванных геофизическими или биосферными силами, которые в прошлом изменили траекторию системы Земля ...
  8. ^ Превиди, М; и другие. (2013). «Чувствительность климата в антропоцене». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 139 (674): 1121–1131. Bibcode : 2013QJRMS.139.1121P . CiteSeerX 10.1.1.434.854 . DOI : 10.1002 / qj.2165 . 
  9. ^ Дикий, Мартин; Фолини, Дорис; Шер, Кристоф; Лоеб, Норман; Dutton, Ellsworth G .; Кениг-Лангло, Герт (2013). «Глобальный энергетический баланс с точки зрения поверхности» (PDF) . Климатическая динамика . 40 (11–12): 3107–3134. Bibcode : 2013ClDy ... 40.3107W . DOI : 10.1007 / s00382-012-1569-8 . ЛВП : 20.500.11850 / 58556 . ISSN 0930-7575 . S2CID 129294935 .   
  10. ^ Сасскинд, Дж .; Шмидт, Джорджия; Ли, Дж. Н.; Иределл, Л. (17 апреля 2019 г.). «Недавнее глобальное потепление, подтвержденное AIRS» . Письма об экологических исследованиях . 14 (4): 044030. Полномочный код : 2019ERL .... 14d4030S . DOI : 10.1088 / 1748-9326 / aafd4e .
  11. ^ Дэвис, JH; Дэвис, Д.Р. (22 февраля 2010 г.). «Тепловой поток с поверхности Земли» . Твердая Земля . 1 (1): 5–24. Bibcode : 2010SolE .... 1 .... 5D . DOI : 10,5194 / с-1-5-2010 . ISSN 1869-9529 . Дэвис, Дж. Х. и Дэвис, Д. Р. (2010). Тепловой поток на поверхности Земли. Твердая Земля, 1 (1), 5–24.
  12. ^ Арчер, Дэвид (2012). Глобальное потепление: понимание прогноза, 2-е издание (2-е изд.). ISBN 978-0-470-94341-0.
  13. ^ Ханна Ричи и Макс Розер (2020). «Глобальное прямое потребление первичной энергии» . Наш мир в данных . Опубликовано на сайте OurWorldInData.org . Дата обращения 9 февраля 2020 .
  14. ^ "Энергетический поток Земли - Энергетическое образование" . energyeducation.ca . Дата обращения 5 августа 2019 .
  15. ^ Флеминг, Джеймс Р. (1999). «Джозеф Фурье,« парниковый эффект »и поиск универсальной теории земных температур». Endeavour . 23 (2): 72–75. DOI : 10.1016 / S0160-9327 (99) 01210-7 .
  16. ^ а б Шарма, PD (2008). Экологическая биология и токсикология (2-е изд.). Публикации Растоги. С. 14–15. ISBN 9788171337422.
  17. ^ a b c Линдси, Ребекка (14 января 2009 г.). «Климат и энергетический бюджет Земли (Часть 6 - Энергетический бюджет атмосферы)» . earthobservatory.nasa.gov . Обсерватория Земли, часть научного отдела проекта EOS, расположена в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА . Дата обращения 5 августа 2019 .
  18. ↑ Мишон Скотт (24 апреля 2006 г.). "Большое тепловое ведро Земли" . Земная обсерватория НАСА.
  19. ^ а б «Жизненно важные признаки растения: содержание тепла в океане» . НАСА . Проверено 15 ноября 2021 года .
  20. ^ "Воздушно-морское взаимодействие: Руководство для учителя" . Американское метеорологическое общество . 2012 . Проверено 15 ноября 2021 года .
  21. ^ «Движение океана: определение: приводимые ветром поверхностные течения - апвеллинг и нисходящий поток» . Проверено 15 ноября 2021 года .
  22. ^ a b c d Loeb, Norman G .; Джонсон, Грегори С.; Торсен, Тайлер Дж .; Лайман, Джон М .; и другие. (15 июня 2021 г.). «Спутниковые и океанические данные показывают заметное увеличение скорости нагрева Земли» . Письма о геофизических исследованиях . 48 (13). Bibcode : 2021GeoRL..4893047L . DOI : 10.1029 / 2021GL093047 .
  23. ^ Национальный исследовательский совет (2005). Радиационное воздействие изменения климата: расширение концепции и устранение неопределенностей . Национальная академическая пресса. DOI : 10.17226 / 11175 . ISBN 978-0-309-09506-8.
  24. ^ Торсен, Тайлер Дж .; Като, Сэйдзи; Loeb, Norman G .; Роуз, Фред Г. (15 декабря 2018 г.). «Разложение радиационных возмущений и радиационных ядер по наблюдениям» . Журнал климата . 31 (24): 10039–10058. Bibcode : 2018JCli ... 3110039T . DOI : 10,1175 / JCLI D-18-0045.1 . ISSN 0894-8755 . 
  25. ^ Robock, Алан (1 мая 2000). «Извержения вулканов и климат». Обзоры геофизики . 38 (2): 191–219. Bibcode : 2000RvGeo..38..191R . DOI : 10.1029 / 1998RG000054 .
  26. ^ а б Аллан, Ричард П .; Лю, Чунлей; Loeb, Norman G .; Палмер, Мэтью Д.; и другие. (18 июля 2014 г.). «Изменения в глобальном чистом радиационном дисбалансе 1985–2012 гг.» . Письма о геофизических исследованиях . 41 (15): 5588–5597. Bibcode : 2014GeoRL..41.5588A . DOI : 10.1002 / 2014GL060962 . PMC 4373161 . PMID 25821270 .  
  27. ↑ Гарет С. Джонс, Майк Локвуд, Питер А. Стотт (16 марта 2012 г.). «Какое влияние окажут будущие изменения солнечной активности в 21 веке на прогнозируемые глобальные изменения приповерхностной температуры?» . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 117 (D5): н / д. Bibcode : 2012JGRD..117.5103J . DOI : 10.1029 / 2011JD017013 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  28. ^ "Какова роль Солнца в изменении климата?" . НАСА. 6 сентября 2019.
  29. ↑ Линдси, Ребекка (14 января 2009 г.). «Климат и энергетический бюджет Земли (Часть 7-Климатические воздействия и глобальное потепление)» . earthobservatory.nasa.gov . Обсерватория Земли, часть научного отдела проекта EOS, расположена в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА . Дата обращения 5 августа 2019 .
  30. ^ Техническое резюме IPCC AR6 WG1 2021 , стр. 59: Совокупный эффект всех процессов обратной связи с климатом заключается в усилении реакции климата на воздействие ...
  31. ^ Стивенс, Грэм L .; О'Брайен, Денис; Вебстер, Питер Дж .; Пилевский, Питер; Като, Сэйдзи; Ли, Цзюй-лин (25 января 2015 г.). «Альбедо Земли» . Обзоры геофизики . 53 (1): 141–163. Bibcode : 2015RvGeo..53..141S . DOI : 10.1002 / 2014RG000449 . Архивировано 24 мая 2021 года . Проверено 24 мая 2021 года .
  32. ^ Дацерис, Джордж; Стивенс, Бьорн (11 августа 2021 г.). «Альбедо Земли и его симметрия» . AGU Advances . 2 (3): 1–13. DOI : 10.1029 / 2021AV000440 . Проверено 7 декабря 2021 года .
  33. ^ «Облака и глобальное потепление» . Земная обсерватория НАСА. 10 июня 2010 г.
  34. ^ Мерфи, DM; Соломон, S .; Портманн, RW; Rosenlof, KH; и другие. (9 сентября 2009 г.). «Энергетический баланс Земли с 1950 года, основанный на наблюдениях» . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 114 (D17). Bibcode : 2009JGRD..11417107M . DOI : 10.1029 / 2009JD012105 .
  35. ^ a b Тренберт, Кевин Э. (1 октября 2009 г.). «Необходимость планирования изменения климата: отслеживание глобальной энергии Земли» (PDF) . Текущее мнение об экологической устойчивости . 1 (1): 19–27. DOI : 10.1016 / j.cosust.2009.06.001 .
  36. ^ a b von Schuckman, K .; Палмер, Мэриленд; Trenberth, KE; Cazenave, A .; и другие. (27 января 2016 г.). «Совершенно необходимо контролировать энергетический дисбаланс Земли» . Изменение климата природы . 6 (2): 138-144. Bibcode : 2016NatCC ... 6..138V . DOI : 10.1038 / NCLIMATE2876 .
  37. ^ "GISS ICP: Влияние солнечной энергии на океан и атмосферу" . icp.giss.nasa.gov . Архивировано из оригинала 7 июля 2019 года . Дата обращения 5 августа 2019 .
  38. ^ Wielicki, Брюс A .; Харрисон, Эдвин Ф .; Сесс, Роберт Д.; Кинг, Майкл Д .; Randall, Дэвид A .; и другие. (1995). «Миссия на планету Земля: роль облаков и радиации в климате» . Бюллетень Американского метеорологического общества . 76 (11): 2125–2153. Bibcode : 1995BAMS ... 76.2125W . DOI : 10.1175 / 1520-0477 (1995) 076 <2125: mtpero> 2.0.co; 2 . ISSN 0003-0007 . 
  39. ^ Рагураман, ИП; Paynter, D .; Рамасвами, В. (28 июля 2021 г.). «Антропогенное воздействие и ответная реакция наблюдали положительную тенденцию в энергетическом дисбалансе Земли» . Nature Communications . 12 (4577): 4577. Bibcode : 2021NatCo..12.4577R . DOI : 10.1038 / s41467-021-24544-4 . PMC 8319337 . PMID 34321469 .  
  40. ^ Крамер, Райан Дж .; Он, Хаочжэ; Соден, Брайан Дж .; Ореопулос, Лазарос; и другие. (25 марта 2021 г.). «Наблюдательные свидетельства увеличения глобального радиационного воздействия» . Письма о геофизических исследованиях . 48 (7). Bibcode : 2021GeoRL..4891585K . DOI : 10.1029 / 2020GL091585 . S2CID 233684244 . 
  41. ↑ Сара Хансен (12 апреля 2021 г.). «Райан Крамер из UMBC впервые прямыми доказательствами подтверждает антропогенное изменение климата» . Университет штата Мэриленд, округ Балтимор.
  42. ^ «Прямые наблюдения подтверждают, что люди выводят энергетический баланс Земли из равновесия» . Phys.org . 26 марта 2021 г.
  43. ^ Стивенс, Грэм L .; Ли, Цзюйлинь; Дикий, Мартин; Клейсон, Кэрол Энн; и другие. (2012). «Обновление энергетического баланса Земли в свете последних глобальных наблюдений». Природа Геонауки . 5 (10): 691–696. Bibcode : 2012NatGe ... 5..691S . DOI : 10.1038 / ngeo1580 . ISSN 1752-0894 . 
  44. ^ Loeb, Norman G .; Лайман, Джон М .; Джонсон, Грегори С.; Аллан, Ричард П .; и другие. (22 января 2012 г.). «Наблюдаемые изменения радиации в верхних слоях атмосферы и нагрева верхних слоев океана согласуются с неопределенностью». Природа Геонауки . 5 (2): 110–113. Bibcode : 2012NatGe ... 5..110L . DOI : 10.1038 / ngeo1375 .
  45. ^ Loeb, Norman G .; Doelling, David R .; Хайлань, Ван; Су, Венлинг; и другие. (15 января 2018 г.). «Облака и система радиантной энергии Земли (CERES), сбалансированная и заполненная энергией (EBAF), данные о верхних слоях атмосферы (TOA), издание 4.0») . Журнал климата . 31 (2): 895–918. Bibcode : 2018JCli ... 31..895L . DOI : 10,1175 / JCLI D-17-0208.1 .
  46. ^ "Глобальное изменение средней приземной температуры воздуха" . НАСА . Проверено 23 февраля 2020 года .
  47. ^ Luann Dahlman и Ребекка Lindsey (17 августа 2020). «Изменение климата: теплосодержание океана» . NOAA.
  48. ^ Авраам, JP; Baringer, M .; Биндофф, Нидерланды; Boyer, T .; и другие. (2013). «Обзор наблюдений за глобальной температурой океана: последствия для оценок теплосодержания океана и изменения климата» . Обзоры геофизики . 51 (3): 450–483. Bibcode : 2013RvGeo..51..450A . CiteSeerX 10.1.1.594.3698 . DOI : 10.1002 / rog.20022 . 
  49. ^ Слейтер, Томас; Лоуренс, Изобель Р .; Отосака, Инес Н .; Шепард, Андрей; и другие. (25 января 2021 г.). «Обзорная статья: Дисбаланс льда на Земле» . Криосфера . 15 (1): 233–246. Bibcode : 2021TCry ... 15..233S . DOI : 10,5194 / дц-15-233-2021 . ISSN 1994-0416 . S2CID 234098716 .  
  50. ^ Хансен, J .; Сато, М .; Хареча, П .; фон Шукманн, К. (22 декабря 2011 г.). «Энергетический дисбаланс Земли и последствия» . Химия и физика атмосферы . 11 (24): 13421–13449. arXiv : 1105.1140 . Bibcode : 2011ACP .... 1113421H . DOI : 10,5194 / ACP-11-13421-2011 . S2CID 16937940 . 
  51. ^ Хансен, Джеймс; Сато, Макико; Хареча, Пушкер; фон Шукманн, Карина (январь 2012 г.). «Энергетический дисбаланс Земли» . НАСА. Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 года.
  52. ^ «Годовой индекс парниковых газов NOAA (Введение)» . NOAA . Проверено 4 августа 2021 года .

Дополнительная библиография к цитируемым источникам

Отчеты МГЭИК

Отчет Рабочей группы I AR5

  • МГЭИК (2013). Stocker, TF; Qin, D .; Платтнер, Г.-К .; Тиньор, М .; и другие. (ред.). Изменение климата 2013: основы физических наук (PDF) . Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-05799-9.(pb: 978-1-107-66182-0 ).
    • МГЭИК (2013). «Приложение III: Глоссарий» (PDF) . ОД5 МГЭИК, WG1 2013 . С. 1447–1465.

Специальный отчет о глобальном потеплении на 1,5 ° C

  • МГЭИК (2018). Masson-Delmotte, V .; Zhai, P .; Pörtner, H.-O .; Робертс, Д .; и другие. (ред.). Глобальное потепление на 1,5 ° C. Специальный доклад МГЭИК о воздействии глобального потепления на 1,5 ° C выше доиндустриального уровня и соответствующих глобальных путях выбросов парниковых газов в контексте усиления глобального ответа на угрозу изменения климата, устойчивого развития и усилий по искоренению бедности (PDF) . Межправительственная комиссия по изменению климата. Глобальное потепление на 1,5 ºC - .
    • МГЭИК (2018). «Резюме для политиков» (PDF) . МГЭИК SR15 2018 . С. 3–24.
    • Аллен, MR; Дубе, ОП; Solecki, W .; Aragón-Durand, F .; и другие. (2018). «Глава 1: Обрамление и контекст» (PDF) . МГЭИК SR15 2018 . С. 49–91.

Отчет Рабочей группы I AR6

  • МГЭИК (2021 г.). Masson-Delmotte, V .; Zhai, P .; Пирани, А .; Коннорс, SL; и другие. (ред.). Изменение климата 2021: основы физических наук (PDF) . Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Cambridge University Press (In Press).
    • МГЭИК (2021 г.). «Резюме для политиков» (PDF) . IPCC AR6 WG1 2021 .
    • Ариас, Паола А .; Беллуэн, Николас; Коппола, Эрика; Джонс, Ричард Дж .; и другие. (2021 г.). «Техническое резюме» (PDF) . IPCC AR6 WG1 2021 .

внешняя ссылка

  • НАСА: Энергетический бюджет атмосферы
  • Облака и система лучистой энергии Земли (CERES)
  • Проект бюджета на радиацию поверхности (SRB) NASA / GEWEX
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Earth%27s_energy_budget&oldid=1060863654 »
Contribute a better translation