Pentru a evalua corect gradul de încălzire și răcire a diferitelor suprafețe terestre, calculați evaporarea în rezervoare. determinarea schimbărilor în rezerva de umiditate din sol, elaborarea metodelor de estimare a înghețării corpurilor de apă și evaluarea impactului recuperării terenurilor asupra condițiilor climatice ale stratului de suprafață al aerului, sunt necesare date privind echilibrul termic al suprafeței pământului.
Suprafața terestră primește în mod continuu și pierde căldura ca rezultat al acțiunii diferitelor fluxuri de radiații de undă scurtă și lungă. Absorbția, într-o măsură mai mare sau mai mică, a radiației totale și a radiației contra atmosferei. suprafața terestră încălzește și emite radiații de undă lungă, ceea ce înseamnă că pierde căldura. Amploarea care caracterizează pierderea căldurii terestre
suprafață, este radiația efectivă. Este egal cu diferența dintre radiația intrinsecă a suprafeței pământului și radiația contra atmosferei. Deoarece radiația incidentă a atmosferei este întotdeauna ceva mai mică decât radiația terestră, această diferență este pozitivă. În cursul zilei, radiația efectivă este blocată de radiațiile cu unde scurte absorbite. Pe timp de noapte, în absența radiației solare de undă scurtă, radiația eficientă scade temperatura suprafeței pământului. În vremea tulbure, în legătură cu creșterea radiației contra atmosferei, radiația efectivă este mult mai mică decât cea clară. Răcirea mai puțin și nocturnă a suprafeței pământului. În latitudinile mijlocii, suprafața pământului pierde aproximativ jumătate din căldura pe care o primește de la radiația absorbită prin radiații efective.
Sosirea și consumul energiei radiante este estimată prin magnitudinea echilibrului radiațiilor de pe suprafața pământului. Este egal cu diferența dintre radiația solară absorbită și radiația efectivă, starea termică a suprafeței pământului - încălzirea sau răcirea acesteia - depinde de aceasta. În timpul zilei, balanța de radiații este aproape întotdeauna pozitivă, adică, sosirea căldurii depășește consumul. Noaptea, echilibrul radiațiilor este negativ și egal cu radiația efectivă. Valorile anuale ale balanței de radiație a suprafeței pământului, cu excepția celor mai mari latitudini, sunt peste tot pozitive. Acest exces de căldură este folosit pentru încălzirea atmosferei prin conductivitate termică turbulentă, evaporare, schimb de căldură cu straturi mai profunde de sol sau apă.
Dacă luăm în considerare condițiile de temperatură pe o perioadă lungă de timp (un an sau mai bine decât un număr de ani), suprafața Pământului, singur atmosfera, și sistemul de „Pământ - Atmosfera“ într-o stare de echilibru termic. Temperatura lor medie variază puțin de la an la an. În conformitate cu legea de conservare a energiei se poate presupune că suma algebrică a fluxului de căldură care vine la suprafața pământului și lăsând la ea este egală cu zero. Aceasta este ecuația echilibrului termic al suprafeței pământului. Sensul său stă în faptul că echilibrul de radiații din suprafața Pământului este echilibrat prin transfer de căldură non-radiații. Ecuația echilibrului termic nu este, în general luate în considerare (datorită micimea lor) fluxuri, cum ar fi căldura transferată prin precipitare, consumul de energie fotosinteză, căldura provenind din oxidarea biomasei și a consumului de energie termică pentru topirea gheții sau zăpezii, căldura provenind de congelare apă.
Căldură sistem de echilibrare „Pământ - o atmosferă“ pentru o perioadă lungă de timp este de asemenea egală cu zero, adică planeta Pământ se află în echilibru termic ajunge la limita superioară a atmosferei solare radiații radiații ieșire echilibrată în spațiu din partea de sus a atmosferei ...
Dacă luăm radiația solară care ajunge la limita superioară a atmosferei pentru 100%, atunci din această cantitate 32% este împrăștiată în atmosferă. Dintre acestea, 6% se întorc în spațiul mondial. În consecință, 26% ajung la suprafața pământului ca o radiație împrăștiată; 18% din radiații sunt absorbite de ozon, vapori de apă. aerosoli și este folosit pentru încălzirea atmosferei; 5% este absorbit de nori; 21% din radiații intră în spațiu ca urmare a reflexiei din nori. Astfel, radiația care vine pe suprafața pământului este de 50%, din care radiația directă reprezintă 24%; 47% sunt absorbiți de suprafața pământului, iar 3% din radiațiile care intră sunt reflectate înapoi în spațiul mondial. Ca urmare, 30% din radiația solară părăsește limita superioară a atmosferei în spațiul cosmic. Această cantitate se numește albedo planetar al Pământului. Pentru sistemul atmosferic al Pământului, 30% din radiația solară reflectată și împrăștiată, 5% din radiațiile terestre și 65% din radiația atmosferică, adică doar 100%, se întorc în spațiul cosmic prin limita superioară a atmosferei.