Factori genetici ai climei

Factori genetici ai climei

1. Radiatia solara

Soarele reprezinta cea mai insemnata sursa de energie de care dispune Pamantul, energia solara propagandu-se sub forma de radiatii. Radiatiile solare sunt rezultatul reactiilor termonucleare, in primul rand al sintezei de heliu. Soarele emite doua tipuri de radiatii:

a)     Radiatii electromagnetice - pot fi produse de miscarile oscilatorii ale unor sarcini electrice, care determina aparitia unui camp electromagnetic de intensitate E variabila si a unui camp magnetic de inductie B, de asemenea variabila, orintat perpendicular pe E. Spectrul radiatiilor electromagnetice este foarte larg, avand lungimea de unda, l, cuprinsa intre 10⁴ m si 10^-18 m. Radiatiile cu l < 100 nm cuprind doua tipuri de radiatii: g care provin din nucleul atomic si X care isi au sorgintea in paturile profunde ale unui atom excitat.

b)    Radiatiile corpusculare - constituite din particule de dimensiuni subatomice: protoni, neutroni, ioni, particule a si b. Aceste radiatii nu ajung pana la suprafata Pamantului, ele fiind dirijate de campul magnetic terestru catre zonele polare, unde la inaltimi de peste 100 km dau nastere la fenomene de ionizare ale aerului si de formare a aurorelor polare.

Din spatiul cosmic si nu de la Soare, in atmosfera mai ajunge pana la troposfera inferioara, o radiatie foarte patrunzatoare, numita radiatie cosmica. Ea este alcatuita din diferite particule si antiparticule, inclusiv radiatii g

2. Radiatia terestra si atmosferica

Absorbind o parte din energia solara, Pamantul se incalzeste si devine capabil sa emita la randul lui anumite radiatii, numite radiatii terestre. Acestea sunt radiatii termice a caror energie depinde de natura si temperatura suprafetei terestre care le emite.

Tinand cont ca temperatura Pamantului variaza intre -60 ⁰C si +50 ⁰C, rezulta ca Pamantul emite numai radiatii infrarosii cu 4 mm < l < m m. Considerand temperatura medie a Pamantului de +15 ⁰C, conform cu legea lui Wien, maximul de radiatii corespunde unei radiatii cu l mm, iar valoarea intensitatii terestre fiind de ~ 0,5 langley/ minut.

Din energia termica radiata de Pamant, o parte se pierde in spatiul cosmic, cealalta parte este absorbita de atmosfera, absorbtia exercitandu-se in special pe vaporii de apa. Absorbind pe langa radiatiile solare (cu l mic) si pe cele terestre (cu l mare), atmosfera se incalzeste si devine la randul ei capabila sa emita o radiatie tot cu l mare, numita radiatie atmosferica.

In general, atmosfera lasand sa treaca radiatiile luminoase de la Soare, dar absorbind pe cele obscure emise de Pamant, impiedica pierderea caldurii si exercita un efect de sera. Radiatia atmosferica se propaga in toate directiile si implicit spre Pamant.

3. Bilantul radiatiilor

Bilantul radiativ rezulta din ansamblul tuturor radiatiilor intalnite la suprafata Pamantului, fiind dat de relatia:

Q = S + D - R + A - r -T (9.1)

unde S - radiatia solara directa, D - radiatia solara difuza, R - partea reflectata din radiatia globala, A - radiatia atmosferica, r - partea reflectata din radiatia atmosferica, T - radiatia terestra.

Pe timp acoperit, radiatia solara directa este nula, astfel bilantul devine:

Q' = D - R + A - r - T (9.2)

Relatie din care se poate constata importanta radiatiei difuze pentru sistemele biologice, cand cerul este total acoperit de nori.

In timpul noptii bilantul radiativ se reduce la:

Q" = A - r - T (9.3)

Cum T in valoare absoluta este mai mare decat A, rezulta un flux de radiatie indreptat dinspre sol spre troposfera, flux ce constituie radiatia nocturna.