Maan pinnan säteilytase on tietyssä tilavuudessa tai tietyllä pinnalla olevien säteilyvirtojen algebrallinen summa, eli tämän pinnan absorboituneen säteilyn ja tehollisen säteilyn erotus [1] . Sen vuosiarvot ovat yleensä positiivisia maapallolle . Yksi ilmastoa muodostavista tekijöistä, viljelykasvien mikroilmaston ja niiden fotosynteesin edellytysten tärkein ominaisuus .
Maan ilmakehän osalta säteilytase koostuu positiivisesta osaabsorboituneesta suorasta ( S' ) ja hajaantuneesta auringon säteilystä ( D ), sekä maan pinnan absorboituneesta pitkäaaltosäteilystä (infrapuna) ja kuluvasta osasta - lämpöä. ilmakehän pitkäaaltosäteilyn aiheuttama menetys maan pintaan (ns. ilmakehän vastasäteily) ja avaruuteen [2] .
Positiivisen osan alla olevan pinnan säteilytaseesta muodostuu alla olevan pinnan absorboima suora ja diffuusinen auringon säteily sekä ilmakehän absorboitunut vastasäteily. Kuluva osa koostuu alla olevan pinnan lämpöhäviöstä, joka johtuu sen omasta lämpösäteilystä.
Säteilytasapainokaava (elementtejä W/m2) [3] :
B \u003d (S ' + D - R) - (E c - b E a ) \u003d Q (1-A k ) - E eff
Säteilytasapaino riippuu auringon korkeudesta horisontin yläpuolella, mikä johtuu vuorokaudenajasta, vuodenajasta , maantieteellisestä leveysasteesta sekä maan pinnan albedosta, ilmakehän läpinäkyvyydestä ja pilvisyydestä .
Säteilytase on päivällä positiivinen ja yöllä negatiivinen. Säteilytasapainon merkin muutos päinvastaiseksi tapahtuu noin tunti auringonnousun jälkeen ja tunti ennen auringonlaskua. Positiivinen säteilytase tarkoittaa ylimääräistä lämpöä maan pinnalla, jota kompensoi energian ulosvirtaus turbulenttien virtausten ja lämmönsiirron muodossa , faasimuutosten lämpökustannuksilla . Negatiivinen saldo tarkoittaa lämmön puutetta, joka täydentyy ilmakehän ja maaperän tai veden syvyydestä tulevalla energialla. Säteilytasapainon arvo, sen tilallinen heterogeenisyys määrää pinnan yläpuolella olevan ilman kuumenemis- tai jäähdytysalueet, mikä vaikuttaa ilmakehän kiertotapaan .
Säteilytasapainoa kentällä mitataan Yu. D. Yanishevskyn suunnittelemalla tasapainomittarilla , joka koostuu kahdesta vaakasuoraan asennetusta levystä (säteilyvastaanottimesta): ensimmäinen - zeniittiin, toinen - maan pinnalle. Levyille putoavan säteilyn eron vuoksi syntyy lämpötilaero, joka synnyttää sähkövirran , joka tallennetaan galvanometrillä .
Säteilytase on olennainen osa ilmakehän ja alla olevan pinnan lämpötasapainoa . Maapallolla säteilytasapaino vaihtelee laajalla alueella: sen korkeimmat arvot ovat trooppisilla valtamerillä (jopa 1 kW/m2) ja alhaisimmat Etelämantereen syvillä alueilla (negatiivinen ympäri vuoden).