Методика расчета планетарной температуры в условиях установления циклов Миланковича
УДК 551.511.13
Абдусаматов Х. И., Лаповок Е. В., Ханков С. И.
Аннотация
Составлена математическая модель, описывающая изменение во времени планетарной темпера-туры Земли при ее движении по эллиптической траектории вокруг Солнца. Модель включает в себя уравнение нестационарного теплового баланса Земли, аналитическую зависимость солнеч-ной постоянной от расстояния между Землей и Солнцем, а также аналитическое описание изме-нения во времени расстояния от Земли до Солнца в зависимости от эксцентриситета орбиты Зем-ли и периода обращения Земли вокруг Солнца. По результатам расчета показано, что поскольку большую часть времени Земля движется вблизи области афелия, величина инсоляции поверхно-сти Земли уменьшается с ростом эксцентриситета ее орбиты. По результатам расчетов установле-но, что планетарная температура Земли мало изменяется в течение года при ее движению от перигелия к афелию, а средний уровень температуры понижается не более чем на 1,5 К при условии постоянства альбедо Бонда Земли. Существенное понижение планетарной температуры и наступление большого ледникового периода возможно только за счет действия положительной обратной связи, определяемой значительным увеличением альбедо Бонда вследствие увеличения площади ледового и снежного покрова на поверхности Земли. Динамика изменения планетарной температуры определялась при принятии допущения о постоянстве глубины активного слоя океана, равной 700 метров. Выбор значения глубины активного слоя влияет только на переходные тепловые процессы и не влияет средние значения уровней планетарной температуры.
Ключевые слова: циклы Миланковича, планетарная температура Земли, эллиптическая орбита, эксцентриситет, солнечная постоянная, альбедо Бонда.
Методика расчета планетарной температуры в условиях установления циклов Миланковича
Аннотация
Составлена математическая модель, описывающая изменение во времени планетарной темпера-туры Земли при ее движении по эллиптической траектории вокруг Солнца. Модель включает в себя уравнение нестационарного теплового баланса Земли, аналитическую зависимость солнеч-ной постоянной от расстояния между Землей и Солнцем, а также аналитическое описание изме-нения во времени расстояния от Земли до Солнца в зависимости от эксцентриситета орбиты Зем-ли и периода обращения Земли вокруг Солнца. По результатам расчета показано, что поскольку большую часть времени Земля движется вблизи области афелия, величина инсоляции поверхно-сти Земли уменьшается с ростом эксцентриситета ее орбиты. По результатам расчетов установле-но, что планетарная температура Земли мало изменяется в течение года при ее движению от перигелия к афелию, а средний уровень температуры понижается не более чем на 1,5 К при условии постоянства альбедо Бонда Земли. Существенное понижение планетарной температуры и наступление большого ледникового периода возможно только за счет действия положительной обратной связи, определяемой значительным увеличением альбедо Бонда вследствие увеличения площади ледового и снежного покрова на поверхности Земли. Динамика изменения планетарной температуры определялась при принятии допущения о постоянстве глубины активного слоя океана, равной 700 метров. Выбор значения глубины активного слоя влияет только на переходные тепловые процессы и не влияет средние значения уровней планетарной температуры.
Ключевые слова: циклы Миланковича, планетарная температура Земли, эллиптическая орбита, эксцентриситет, солнечная постоянная, альбедо Бонда.
English
Русский
