Cán cân bức xạ là gì? Thành phần và công thức tính cán cân bức xạ

Cân bằng bức xạ là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến khí hậu và thời tiết Trái đất. Vậy cân bằng bức xạ là gì? Hãy cùng Nguyễn Tất Thành tìm hiểu định nghĩa, công thức, vai trò và cách đo lường của khái niệm thú vị này trong bài viết dưới đây nhé!

Cân bằng bức xạ là gì?

Cân bằng bức xạ là gì? Cân bằng bức xạ (cân bằng bức xạ) là trạng thái trong đó năng lượng bức xạ tới và năng lượng bức xạ rời khỏi bề mặt bằng nhau. Trong trường hợp Trái đất, cân bằng bức xạ được xác định bởi sự cân bằng giữa bức xạ mặt trời tới, bức xạ mặt đất phát ra và bức xạ ngược của khí quyển.

Cụ thể, trạng thái cân bằng bức xạ trên Trái Đất được xác định bởi các yếu tố sau:

• Lượng bức xạ mặt trời tới: Lượng bức xạ mặt trời tới phụ thuộc vào độ cao của Mặt trời so với đường chân trời, góc của tia nắng và lượng mây trên bầu trời.

• Đặc điểm của bề mặt Trái đất: Các đặc điểm của bề mặt Trái đất như màu sắc, độ phản xạ, độ dẫn nhiệt sẽ ảnh hưởng đến lượng bức xạ mặt trời được hấp thụ và phát ra.

• Thành phần của khí quyển: Thành phần của khí quyển, chẳng hạn như lượng hơi nước, bụi và các khí nhà kính, sẽ ảnh hưởng đến lượng bức xạ mặt trời và mặt đất được hấp thụ và phát ra.

Công thức tính cân bằng bức xạ

Cân bằng bức xạ được tính theo công thức tổng quát sau:

Q*= [(S+D) – (S+D)a] + L↓ – L↑

Trong đó:

• Q* là bức xạ ròng

• S là bức xạ mặt trời trực tiếp

• Xem thêm : Hình tròn tiếng Anh là gì? Cách sử dụng và phát âm hình tròn trong tiếng Anh chuẩn

  D là bức xạ khuếch tán

• a là suất phản chiếu

• L↓ là bức xạ sóng dài trên mặt đất

• L↑ là ​​bức xạ ngược sóng dài từ khí quyển

Bức xạ thực có thể dương, âm hoặc bằng 0. Bức xạ ròng là dương khi có nhiều bức xạ tới hơn bức xạ đi. Điều này thường xảy ra vào ban ngày khi có ánh nắng mặt trời và nhiệt độ không khí ấm nhất. Vào ban đêm, bức xạ thực thường âm vì không có bức xạ mặt trời tới và tổng sóng dài bị chi phối bởi dòng sóng dài truyền xuống mặt đất. Bức xạ ròng bằng 0 khi các thành phần vào và ra ở trạng thái cân bằng hoàn hảo, điều này không xảy ra quá thường xuyên.

Thông thường, cân bằng bức xạ trên bề mặt Trái đất là dương, nghĩa là bức xạ tới lớn hơn bức xạ thoát ra. Điều này cho thấy bề mặt Trái đất đang hấp thụ nhiều năng lượng hơn mức nó giải phóng. Năng lượng dư thừa này tích tụ dưới dạng nhiệt và khiến Trái đất nóng lên.

Vai trò của cân bằng bức xạ

Vai trò của cân bằng bức xạ là gì? Cân bằng bức xạ có vai trò quan trọng trong nghiên cứu khí tượng, biến đổi khí hậu và các lĩnh vực khác. Cụ thể:

• Khí tượng học: Cân bằng bức xạ được sử dụng để hiểu hệ thống khí hậu Trái đất hoạt động như thế nào. Nó giúp các nhà khí tượng học dự đoán thời tiết và khí hậu.

• Biến đổi khí hậu: Cân bằng bức xạ là một trong những yếu tố chính gây ra biến đổi khí hậu. Sự gia tăng lượng khí nhà kính trong khí quyển làm tăng lượng bức xạ mặt trời được khí quyển hấp thụ. Điều này dẫn đến sự nóng lên của Trái đất.

• Sinh học: Cân bằng bức xạ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật và động vật. Nó cũng ảnh hưởng đến sự phân bố của các loài trên Trái đất.

• Xem thêm : Tổng hợp mẫu câu và từ vựng tiếng Anh về trường học thông dụng nhất

  Hải dương học: Cân bằng bức xạ ảnh hưởng đến nhiệt độ và sự lưu thông của đại dương. Nó cũng ảnh hưởng đến các quá trình sinh học trong đại dương.

• Khí quyển: Cân bằng bức xạ ảnh hưởng đến thành phần của khí quyển. Nó cũng ảnh hưởng đến các quá trình vật lý trong khí quyển.

Ngoài ra, cân bằng bức xạ còn được ứng dụng trong các lĩnh vực khác như nông nghiệp, thủy sản và xây dựng. Ví dụ: Ước tính năng suất cây trồng; Thiết kế hệ thống thủy sinh; Xây dựng các tòa nhà tiết kiệm năng lượng;…

Các phương pháp đo cân bằng bức xạ hiện nay

Có nhiều phương pháp đo cân bằng bức xạ. Một số phương pháp phổ biến bao gồm:

• Phương pháp nhiệt kế: Phương pháp này sử dụng nhiệt kế để đo nhiệt độ bề mặt Trái đất. Nhiệt độ bề mặt Trái đất phụ thuộc vào lượng bức xạ mặt trời mà nó nhận được.

• Phương pháp pyranometer: Phương pháp này sử dụng pyranometer để đo lượng bức xạ mặt trời mà bề mặt Trái đất nhận được. Pyranometer là thiết bị đo bức xạ mặt trời.

• Phương pháp đo phóng xạ: Phương pháp này sử dụng máy đo phóng xạ để đo lượng bức xạ phát ra từ Trái đất vào không gian. Máy đo phóng xạ là thiết bị đo bức xạ hồng ngoại.

• Phương pháp vệ tinh: Phương pháp này sử dụng vệ tinh để đo lượng bức xạ mặt trời và bức xạ từ Trái đất phát ra không gian. Vệ tinh có thể thu thập dữ liệu từ không gian, từ đó có thể ước tính cân bằng bức xạ.

Xem thêm:

1. Nguyễn Tất Thành Apps – Bộ ứng dụng học tập giúp trẻ phát triển toàn diện về tư duy và ngôn ngữ
2. Bức xạ điện từ là gì? Khái niệm, đặc điểm, phân loại và ứng dụng thực tế

Việc lựa chọn phương pháp đo cân bằng bức xạ phụ thuộc vào mục đích đo. Nếu mục tiêu là đo cân bằng bức xạ tại một điểm cụ thể trên Trái đất thì có thể sử dụng phương pháp nhiệt kế hoặc nhiệt kế. Nếu mục tiêu là đo cân bằng bức xạ trên một khu vực rộng lớn, có thể sử dụng phương pháp đo phóng xạ hoặc vệ tinh.

Như vậy, bài viết này đã giúp bạn giải đáp thắc mắc Cân bằng bức xạ là gì một cách đơn giản và dễ hiểu nhất. Đồng thời, chúng tôi cũng cung cấp cho bạn những thông tin về công thức tính, vai trò và phương pháp đo cân bằng bức xạ. Hy vọng những kiến ​​thức trên sẽ giúp ích được cho bạn. Cảm ơn bạn rất nhiều vì đã theo dõi!

Nguồn: https://truongnguyentatthanh.edu.vn
Danh mục: Giáo dục