1. Bức xạ mặt trời
1.4. Ảnh hƣởng của bức xạ mặt trời đến chế độ nhiệt của đất, khụng khớ
1.4.1. Ảnh hƣởng của bức xạ mặt trời đến chế độ nhiệt của đất
Cõn bằng nhiệt của mặt đất là hiệu số giữa phần năng lƣợng nhận đƣợc và phần năng lƣợng mất đi của mặt đất. Nếu cõn bằng nhiệt cú giỏ trị dƣơng, thỡ mặt đất núng lờn, cũn nếu cú giỏ trị õm thỡ mặt đất sẽ bị lạnh đi. Điều này phụ thuộc rất nhiều vào khả năng nhận nhiệt và mất nhiệt của mặt đất vào ban ngày và ban đờm.
Vào ban ngày, mặt đất nhận đƣợc nguồn nhiệt từ mặt trời gồm cú: bức xạ trực tiếp (S‟), bức xạ khuyếch tỏn (D), bức xạ nghịch khớ quyển (Eng), đồng thời tự nú cũng mất đi nguồn nhiệt do phản xạ súng ngắn (Rn), phỏt xạ súng dài của mặt đất (Eđ), mất nhiệt do sự bay hơi nƣớc (LE), truyền nhiệt vào lũng đất (P).
Ban đờm, do khụng cú bức xạ mặt trời, mặt đất chỉ nhận đƣợc nhiệt từ bức xạ nghịch khớ quyển (Eng), nhiệt từ khớ quyển truyền nhiệt phõn tử (V), nhiệt từ quỏ trỡnh ngƣng kết hơi nƣớc (LE), nhiệt từ trong lũng đẩt truyền lờn (P) và mất đi một lƣợng nhiệt rất lớn từ bức xạ súng dài của mặt đất (Eđ).
Do vậy, ban ngày mặt đất núng lờn và ban đờm mặt đất lạnh đi.
Từ khi mặt trời mọc, nhiệt độ mặt đất bắt đầu tăng và sau khoảng 1,0ữ1,5 giờ, lƣợng nhiệt mặt đất nhận đƣợc đó lớn hơn lƣợng nhiệt bị mất đi, lỳc này mặt đất núng lờn và sẽ truyền nhiệt vào trong lũng đất và cho tầng khớ quyển bờn trờn.
Nhiệt độ đất tiếp tục tăng dần và đạt cực đại vào lỳc 13 giờ. Sau 13 giờ, nhiệt độ của đất bắt đầu giảm.
Sự giảm nhiệt độ tiếp diễn suốt ban đờm và trị số cực tiểu quan sỏt đƣợc vào trƣớc khi mặt trời mọc 1ữ2 giờ.
Thời gian mặt trời mọc trong năm cú thay đổi, nờn cực tiểu của nhiệt độ đất vào mựa hố thƣờng sớm hơn mựa đụng.
Trong một ngày đờm, hiệu số giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất quan sỏt đƣợc gọi là biờn độ nhiệt hàng ngày của mặt đất và đƣợc tớnh theo cụng thức:
∆t = (tmax - tmin) Trong đú:
∆t: biờn độ nhiệt độ (oC); tmax: nhiệt độ cao nhất (oC); tmin: nhiệt độ thấp nhất (oC).
Biờn độ hàng ngày của nhiệt độ đất là yếu tố biến động rất lớn và phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
Nhiệt dung của đất là đại lƣợng dựng để đỏnh giỏ khả năng núng lờn nhanh hay chậm của đất.
Đất cú nhiệt dung càng lớn thỡ biờn độ nhiệt độ hàng ngày càng nhỏ và đất cú tớnh dẫn nhiệt càng cao thỡ biờn độ nhiệt độ hàng ngày càng thấp.
Diễn biến hàng năm của nhiệt độ đất cú liờn quan với biến thiờn hàng năm của năng lƣợng bức xạ mặt trời. Tại Bắc bỏn cầu, thời điểm cực đại của nhiệt độ mặt đất xuất hiện vào thỏng bảy, thỏng tỏm, cũn thời điểm cực tiểu thƣờng vào thỏng giờng, thỏng hai.
Biờn độ hàng năm của nhiệt độ đất là hiệu số giữa nhiệt độ trung bỡnh thỏng cú giỏ trị lớn nhất và nhiệt độ trung bỡnh thỏng cú giỏ trị nhỏ nhất.
Biờn độ biến thiờn hàng năm cũng nhƣ hàng ngày của nhiệt độ đất giảm theo độ sõu, đến một độ sõu nào đú thỡ nhiệt độ khụng đổi. Tuỳ theo đặc điểm của đất mà độ sõu cú biờn độ nhiệt độ khụng đổi khỏc nhau. Tại những vựng nhiệt đới, lớp đất cú nhiệt độ hàng năm khụng đổi ở độ sõu 5ữ10 một, cũn ở những vựng vĩ độ trung bỡnh, lớp đất cú nhiệt độ hàng năm khụng đổi ở độ sõu 15ữ20 m.
Cỏc kết quả khảo sỏt thực tế cho thấy với chu kỳ ngày đờm thỡ từ độ sõu 100 cm trở đi nhiệt độ đất khụng thay đổi.
Đối với sản xuất muối biển bằng bằng phƣơng phỏp bay hơi mặt bằng thỡ nhiệt độ mặt đất càng cao (cƣờng độ của bức xạ mặt trời lớn) sẽ càng cú lợi cho quỏ trỡnh bay hơi nƣớc ngọt. Muốn cú nhiệt độ mặt đất cao trong điều kiện cƣờng độ bức xạ của mặt trời là cố định thỡ phải thay đổi thành phần của đất để đất cú nhiệt dung nhỏ (tăng thành phần cỏt, giảm thành phần sột).