El balance de radiación de la superficie terrestre es la suma algebraica de los flujos de radiación en un determinado volumen o sobre una determinada superficie, es decir, la diferencia entre la radiación absorbida y la radiación efectiva de esta superficie [1] . Sus valores anuales son generalmente positivos para la Tierra . Uno de los factores formadores del clima, la característica más importante del microclima de los cultivos y las condiciones para su fotosíntesis .
Para la atmósfera terrestre , el balance de radiación consta de una parte positiva: radiación solar directa absorbida ( S' ) y dispersada ( D ), así como radiación de onda larga absorbida (infrarroja) de la superficie terrestre , y una parte consumible: calor. pérdida debida a la radiación de onda larga de la atmósfera hacia la superficie terrestre (la llamada contra-radiación de la atmósfera) y hacia el espacio [2] .
La parte positiva del balance de radiación de la superficie subyacente consiste en la radiación solar directa y difusa absorbida por la superficie subyacente, así como la contra-radiación absorbida de la atmósfera. La parte consumible consiste en la pérdida de calor por parte de la superficie subyacente debido a su propia radiación térmica.
Fórmula de balance de radiación (elementos en W/m2) [3] :
B \u003d (S ' + D - R) - (E c - b E a ) \u003d Q (1-A k ) - E eff
El balance de radiación depende de la altura del sol sobre el horizonte, lo cual se debe a la hora del día, la estación del año , la latitud geográfica , así como el albedo de la superficie terrestre, la transparencia atmosférica , la nubosidad .
El balance de radiación es positivo durante el día y negativo durante la noche. El cambio de signo del balance de radiación al contrario se produce aproximadamente una hora después de la salida del sol y una hora antes de la puesta del sol. Un balance de radiación positivo significa un exceso de calor en la superficie terrestre, que se compensa con la salida de energía en forma de flujos turbulentos y transferencia de calor, costos de calor para las transiciones de fase . Un saldo negativo significa falta de calor, repuesta por el flujo de energía de la atmósfera y de las profundidades del suelo o del agua. El valor del balance de radiación, su heterogeneidad espacial determina las áreas de calentamiento o enfriamiento del aire sobre la superficie, lo que afecta el modo de circulación atmosférica .
El balance de radiación en el campo se mide utilizando un medidor de balance diseñado por Yu. D. Yanishevsky, que consta de dos placas (receptores de radiación) instaladas horizontalmente: la primera, al cenit, la segunda, a la superficie de la tierra. Debido a la diferencia de radiación que cae sobre las placas, se crea una diferencia de temperatura, lo que genera una corriente eléctrica , que es registrada por un galvanómetro .
El balance de radiación es una parte integral del balance de calor de la atmósfera y la superficie subyacente. En la Tierra, el balance de radiación fluctúa en un amplio rango: sus valores más altos se encuentran en los océanos tropicales (hasta 1 kW/m2), y los más bajos en las regiones profundas de la Antártida (negativos todo el año).