Почти все тепло атмосфера, как и земная поверхность, получает от Солнца Другие источников нагрева принадлежит тепло, поступающей из недр Земли, но оно составляет лишь доли процента от общего количества.
Хотя солнечное излучение и служит единственным источником тепла для земной поверхности, тепловой режим географической оболочки является не только следствием радиационного баланса Солнечное тепло превращается и перераспределяетсяпод влиянием земных факторов, и прежде всего трансформируется воздушными и океаническими течениями Они же, в свою очередь, обусловлены неравномерным распределением по широтах солнечного излучения.
Для живой природы Земли важное значение имеет перераспределение тепла между различными широтами, а также между океанами и материками Благодаря этому процессу происходит очень сложный пространственный перераспределение тепла на поверхности Земли согласно преобладающих направлений движения воздушных и океанических течений Однако суммарное перенос тепла направлено, как правило, из низких широт в высокие и с океанов на материкки.
Распределение тепла в атмосфере происходит путем конвекции, теплопроводности и излучения Тепловая конвекция проявляется везде на планете, ветров, восходящие и нисходящие воздушные потоки имеют всему юдне распространение Особенно сильно конвекция выражена в тропиках.
Теплопроводность, т.е. передача тепла при непосредственном контакте атмосферы с теплой или холодной поверхностью земли, имеет сравнительно небольшое значение, потому что воздух - плохой проводник тепла.
Поступления и расходы тепла в нижней атмосфере на разных широтах неодинаковы Севернее 38 ° ю ш излучается тепла больше, чем поглощается. Эта потеря компенсируется теплыми океаническими и воздушными течениями, направленными в умеренные широты.
Процесс поступления и расходования солнечной энергии, нагревание и охлаждение всей системы атмосферы Земли характеризуется тепловым балансом.
Таковы общие характеристики теплового баланса земного шара в целом действительности же для разных широтных поясов, для различных поверхностей тепловой баланс будет далеко не одинаковым Так, тепловой баланс любой й территории нарушается при восходе и заходе Солнца, при смене времен года, в зависимости от атмосферных условий, высоты над уровнем моря.
Нагрев атмосферы происходит довольно сложным путем. Короткие волны солнечных лучей в диапазоне от видимого красного до ультрафиолетового света превращаются у поверхности Земли в более длинные и тепловые волны, которые позже, при излучении их с поверхности Земли, нагревают атмосферу Нижние слои атмосферы разогреваются быстрее верхних, что объясняется указанным тепловым излучением земной п оверхни и тем, что они имеют большую плотность и насыщенным водяным паромою.
Характерной чертой вертикального распределения температуры в тропосфере является ее снижение с высотой Средний вертикальный градиент температуры, то есть среднее уменьшение, рассчитано на 100 м высоты, равен 0, 6 ° С Охлаждение влажного воздуха сопровождается конденсацией влаги При этом выделяется определенное количество теплоты, которая была затрачена на образование пары Поэтому при поднятии вверх влажного воздуха его охлаждение происходит почти вдвое медленнее сухое Геотермический коэффициент сухого воздуха тропосферы составляет в среднем 1,1 °С.
Воздух, поднимается вверх от нагретой поверхности суши и водоемов, попадает в зону пониженного давления Это позволяет ему расширяться, а в связи с этим определенное количество тепловой энергии переходит в к кинетическую результате этого процесса воздух охлаждается Если при этом оно ниоткуда не получает тепла и никуда его не отдает, то весь описанный процесс называется адиабатическим, или динамическим охлаждениемИ наоборот, воздуха опускается, попадает в зону повышенного давления, оно уплотняется воздухом, что его окружает, и механическая энергия переходит в тепловую Поэтому воздух испытывает адиабатического нагревание, которое составляет в среднем 1 ° С на каждые 100 м опускания.
Иногда температура воздуха с высотой растет Это явление получило название инверсии Причины проявления разнообразны: радиационное излучение Земли над ледовыми покровами, прохождения сильных течений теплого воздуха над холодной поверхностью. Особенно характерны инверсии для горных районов: тяжелое холодный воздух стекает в горные котловины и там застаивается, вытесняя вверх более легкое теплое воздухтря.
Суточные и годовые изменения температуры воздуха отражает тепловое состояние поверхности В приземном слое воздуха суточный максимум устанавливается в 14-15 ч, а минимум наблюдается после восхода Солнца Самая суточная амплитуда имеет место в субтропических широтах (30 ° С), наименьшая - в полярных (5 ° С) Годовой ход температуры зависит от широты, характера подстилающей поверхности, высоты места над уровнем океана, ре льефу, удаленности от океанану.
