Теплообмен в атмосфере обмен
теплотой, происходящий в атмосфере в горизонтальном и в вертикальном
направлениях. Поток тепла направлен от более нагретых областей к менее
нагретым, а его интенсивность тем больше, чем больше разность
температур. В общем в тропосфере (см. Тропосфера)
температура убывает от экватора к полюсам, а на каждой данной широте
понижается с возрастанием высоты. Вследствие междуширотного теплообмена
атмосфера в тропических и субтропических широтах (в Северном полушарии
до 40°) теряет тепло, а в более высоких широтах — получает его. Кроме
того, теплообмен происходит также и в направлении широт вследствие
неоднородности тепловых свойств подстилающей поверхности (см. Подстилающая поверхность) (например, суши и моря). При вертикальном Т. в а. поток тепла направлен главным образом вверх от земной поверхности.
Перенос тепла в атмосфере осуществляется: конвекцией (см. Конвекция)
(включая адвекцию), то есть горизонтальным и вертикальным переносом
воздуха; лучистым теплообменом, теплообменом, обусловленным испарением
воды и конденсацией водяного пара, и в незначительной степени
молекулярной теплопроводностью. Горизонтальный конвективный
(адвективный) теплообмен между южным и северным широтами осуществляется
меридиональным переносом воздушных масс и составляет около 1019 кал/сут.
Конвективный теплообмен в вертикальном направлении вызывается как
упорядоченными вертикальными перемещениями воздуха в областях Циклонов и
Антициклонов, так и турбулентностью (см. Турбулентность в атмосфере и гидросфере).
В среднем для Северного полушария вертикальный поток тепла составляет
около 50 кал/см․сут. Лучистый теплообмен происходит вследствие
поглощения и излучения длинноволновой радиации водяным паром, пылью,
углекислым газом, облаками и др. газами и аэрозолями атмосферы. В
результате лучистого теплообмена в конечном счёте происходит теплоотдача
из атмосферы в мировое пространство; количество отдаваемого тепла
составляет в среднем 400 кал/см․сут. Потеря тепла в мировое
пространство, в общем, уменьшается от низких широт к высоким.
Теплообмен, вызванный процессами испарения и конденсации, приводит к
переносу тепла с земной поверхности в атмосферу в среднем в количестве
около 120 кал/см․сут. Наибольшее количество тепла этим путём переносится
в низких широтах. В связи с существованием годовых и суточных изменений
температуры и суточных колебаний скорости ветра наблюдается годовой и
суточный ход интенсивности Т.