1. Приведенный выше расчет действителен для земного шара в целом
и за длительный период (не менее года). В отдельные сезоны года
приток тепла на земную поверхность и в атмосферу в той или иной зоне
может значительно перевешивать отток; с этим и связан годовой ход
температуры. Мало того, если говорить только о радиационном обмене,
то даже за год в отдельно взятых зонах Земли приток радиации не
уравновешивается ее отдачей. Радиационный баланс земной поверхности
и атмосферы даже за год является положительным или отрицательным в
зависимости от широты места.
Тем не менее за годовой или многолетний период равенство между
приходом и расходом тепла сохраняется не только для Земли в целом,
но и для отдельных ее широтных зон, поскольку средние температуры
воздуха в них остаются с течением времени почти неизменными. Это
значит, что избыток или недостаток радиации в отдельных зонах
компенсируется нерадиационным теплообменом между земной поверхностью
и атмосферой.
В предыдущем расчете теплового баланса Земли была указана очень
небольшая цифра для обмена путем теплопроводности между земной
поверхностью и атмосферой (7 единиц в пользу атмосферы). Но это -
среднее для всей Земли, притом за год. В высоких широтах, где приток
радиации меньше отдачи, должна существовать значительная
нерадиационная передача тепла от атмосферы к земной поверхности как
путем теплопроводности, так и при конденсации.
2. Чем стимулируется эта передача тепла?
Дело в общей циркуляции атмосферы, т. е. в переносе воздуха из одних
широт в другие, в адвекции воздуха. Теплые воздушные массы,
притекающие в высокие широты, отдают там свое тепло более холодной
земной поверхности. Напротив, холодные воздушные массы, попадая в
низкие широты, воспринимают путем теплопроводности избыток тепла от
земной поверхности. Таким образом, в широтных зонах поддерживается
тепловое равновесие земной поверхности.
В самой атмосфере вследствие указанной адвекции воздушных масс также
устанавливается распределение температуры по широтным зонам,
отличное от того, какое было бы при лучистом равновесии, т. е.
только при поглощении и излучении радиации. Перенос теплого воздуха
в высокие широты повышает там температуру атмосферы, а перенос
холодного воздуха в низкие широты, напротив, - понижает там
температуру атмосферы. В результате в атмосфере устанавливается
более равномерное распределение тепла по земному шару. Если бы
температура воздуха распределялась только в соответствии с лучистым
равновесием, т. е. если бы под каждой широтой существовало
равновесие между притоком и отдачей радиации, то на полюсе средняя
годовая температура была бы -44 °С и на экваторе 39 °С. В
действительности же она на полюсе -22 °С и на экваторе 26 °С.
Путе^адвекции в земной атмосфере переносятся из низких широт в
высокие огромные количества тепла.
Кроме переноса тепла из низких широт в высокие, воздушные течения
осуществляют и сезонный перенос тепла между полушариями. Тепло
переносится из того полушария, в котором лето или осень, в то, в
котором зима или весна.