Единое описание процессов колебаний температуры, энергетического баланса и криосферы Земли под действием вариаций солнечной постоянной с использованием электротепловой аналогии

DOI: 10.21047/1606-4313-2016-15-1-73-76
УДК 551.511.13

Единое описание процессов колебаний температуры, энергетического баланса и криосферы Земли под действием вариаций солнечной постоянной с использованием электротепловой аналогии

Абдусаматов Х. И., Лаповок Е. В., Ханков С. И.


Аннотация
Представлена математическая модель, описывающая в едином уравнении процессы колебаний под действием двухвековых периодических вариаций солнечной постоянной планетарной температуры и отдаваемого Землей в космическое пространство удельного потока собственного теплового излучения. Рассмотрена  тепловая цепь, в которой аналогом электрического тока является излучаемый Землей собственный удельный тепловой поток, а аналогом электрического напряжения является температурный напор или приращения планетарной температуры. Из решения уравнения определена зависимость от временипериодических нарушений равновесного теплового состояния Земли. Полученные данные могут позволить оценить изменения массы криосферы, то есть массы ледового и снежного покрова земной поверхности.  Определена в аналитическом виде связь между временными задержками относительно вариаций солнечной постоянной соответствующих колебаний планетарной температуры и колебаний разностей поглощаемых и излучаемых Землей удельных тепловых потоков. Снижение планетарной температуры наиболее значимо в гипотетическом случаенулевой глубины активного слоя Мирового океана, что по физическому смыслу соответствует поверхностному слою земной поверхности. Поэтому максимальное похолодание и прирост криосферы будет осуществляться на поверхности суши. Отклонение теплового баланса Земли от равновесного состояния, наоборот, растет с увеличением глубины активного слоя океана, что обусловлено накоплением тепловой энергии в его активном приповерхностном слое. Модули амплитуд отклонений планетарной температуры от равновесного состояния на двухвековом пике и спаде солнечной постоянной снижаются от 0,18 К до 0,13 К при увеличении глубины активного слоя океана от нуля до 700 м. Амплитуда удельной мощности, определяющей избыток или дефицит поглощаемой солнечной энергии растет от нуля при нулевой глубине активного слоя до 0,4 Вт/м2 при глубине активного слоя 700 м.

Ключевые слова: электротепловая аналогия, солнечная постоянная, планетарная температура, термическая инерция океана, тепловой баланс Земли.


Читать статью полностью