Что такое бюджет тепла?

Баланс между теплом, входящим и выходящим из объекта, является его бюджетом тепла Этот термин может использоваться во многих контекстах, но часто относится конкретно к Земле, которая получает тепло от солнца и теряет тепло различными способами для поддержания равновесия. Если бы Земля потеряла больше, чем получила, она бы остыла, а если бы она сохранила тепло, она бы нагрелась. Некоторых исследователей интересует тепловой баланс отдельных областей Земли, например океанов, поскольку он играет важную роль в климате.

Большая часть тепла Земли исходит от инсоляции, поступающего излучения от Солнца. Часть этого отскакивает до достижения поверхности планеты, где она поглощается воздухом, водой и почвой. В течение года поступающая инсоляция может варьироваться в зависимости от региона, потому что Земля движется в космосе. Существуют также вторичные источники тепла, такие как биологические и химические процессы на Земле, которые генерируют тепло. Например, радиоактивный распад производит тепло.

Тепло не остается на месте, когда оно ударяет Землю; если это произойдет, некоторые районы Земли станут очень горячими, а другие - довольно холодными. Он циркулирует через различные механизмы. Океаны, например, излучают тепло, которое они собирают, который нагревает воздух над ними. Нагретые воздушные массы начинают двигаться, принося с собой тепло. Циркуляция этих воздушных масс может создавать различные погодные условия, которые распределяют тепло и позволяют ему медленно излучаться обратно в космос.

Дисбалансы от региона к региону с течением времени уравниваются с циркуляцией тепла через атмосферу. Исследователи, интересующиеся наукой о климате, используют бюджет тепла в своих расчетах и ​​прогнозах, чтобы узнать больше о текущих погодных условиях и предсказать, что может произойти в будущем. По мере того как исследователи узнают больше, иногда они опровергают предыдущие гипотезы или раскрывают новую информацию о происхождении климата Земли. Тепловой баланс Земли не всегда был идеально сбалансированным, и он изменился по мере изменения условий и способствовал формированию атмосферы.

Доступны многочисленные инструменты для измерения поступающего тепла, источников тепла на Земле и различных способов потери тепла для поддержания стабильности на планете. Исследование теплового баланса может включать спутниковые наблюдения из космоса, а также лабораторные эксперименты и наблюдения, чтобы узнать больше о физических, химических и биологических процессах, связанных с теплом. Исследователи также могут использовать компьютерное моделирование для прогнозирования того, что может произойти при уменьшении площади полярных ледяных шапок.