Тепловий баланс Землі: скільки енергії отримує наша планета?

Тепловий баланс Землі — баланс енергії процесів теплопередачі й випромінювання в атмосфері та на поверхні Землі.

Уявімо, що ці 100 одноцентових монет представляють собою повний енергетичний вклад сонячного випромінювання, що потрапляє на Землю.
Ця енергія коливається у часі.
З довгий час вчені дізналися, що ця енергія змінюється під час так званого сонячного циклу досить регулярно.
Період від мінімуму до максимуму і назад до мінімуму складає близько 11 років.
Але, навіть з урахуванням цих циклів, є вкрай обмежені відхилення повного енергетичного виходу.
Ці вимірювання сонячній енергії зібрані різноманітними місіями протягом багатьох років.
Однак, питання стоїть у тому: в точності — наскільки змінюється енергетичний вихід Сонця?
Експерти вважають, що цифра досить мала.
Можливо, десята частина відсотка.
Десята частина одного пенні.
Але в масштабах Сонця одна десята частина може мати глибокий вплив на Землю.
З точки зору досліджень щодо клімату, вченим необхідно зрозуміти співвідношення між сонячною енергією, що потрапляє на Землю, та тією, що відбивається назад у космос від земної поверхні та атмосфери.
Саме цьому НАСА запускає TSIS - сенсор повного спектрального опромінення.
Детальні вимірювання сонячної енергії дають можливість виділити та найбільш точно кількісно виразити інші джерела впливу на енергетичний баланс Землі.
Це внесе великий вклад у розуміння ступені впливу людини та природи на клімат.
Сонце випромінює енергію величезній кількості 24 години 7 днів на тиждень у всіх напрямках.
Та Земля поглинає її кожен день.
Частина цієї енергії приймається океанами, суходолом та атмосферою.
Інші ж частина відбивається назад у космос.
Скільки енергії накопичується, та скільки витрачається і є функція теплового балансу Землі.
Практично вся енергія Землі надходить від Сонця.
Оскільки сонячне світло розігріває планету, вона змінюється.
Найочевидніші перетворення відбуваються із водою.
Океани поглинають тепло, розігріваючи планету.
Потепління, однак, викликає випаровування води, і формуються хмари.
Хмари, у свою чергу, відбивають сонячне світло назад у космос. охолоджуючи планету.
Коли хмари розсіюються, сонячна радіація знову розігріває воду і процес повторюється.
Інші області також мають подібні цикли.
Полярні шапки, наприклад, відбивають сонячне світло, а темна частина суходолу його поглинає.
В цілому, кількість енергії, що покидає планету, приблизно рівна її кількості, що поглинається.
Тобто, тепловий баланс Землі залишається приблизно у рівновазі.
У хиткій рівновазі.
Саме цьому у НАСА є задача з відстеження як кількості випромінюваної Сонцем енергії, так і факторів, що впливають на кількість збереженого Землею тепла.
Цей енергетичний баланс не просто науковий параметр, це ще й опис однієї з фундаментальних умов, що робить нашу планету сприятливою для підтримання життя.