Табл. 1. — Тепловой баланс земной поверхности, ккал/см 2 год
Широта, градусы | Океаны | Суша | Земля в среднем |
R LE Р Fo | R LE Р | R LE Р F | |
70—60 северной широты 60—50 50—40 40—30 30—20 20—10 10— 0 0—10 южной широты 10—20 20—30 30—40 40—50 50—60 Земля в целом | 23— 33 —16 26 29— 39 —16 26 51— 53 —14 16 83— 86 —13 16 113— 105 — 9 1 119— 99 — 6 —14 115— 80 — 4 —31 115— 84 — 4 —27 113— 104 —5 —4 101— 100 — 7 6 82— 80 —9 7 57— 55 —9 7 28— 31 —8 11 82— 74 —8 0 | 20 —14 — 6 30 —19 —11 45 —24 —21 60 —23 —37 69 —20 —49 71 —29 —42 72 —48 —24 72 —50 —22 73 —41 —32 70 —28 —42 62 —28 —34 41 —21 —20 31 —20 —11 49 —25 —24 | 21 —20 — 9 8 30 —28 —13 11 48 —38 —17 7 73 —59 —23 9 96 —73 —24 1 106 —81 —15 —10 105 —72 — 9 —24 105 —76 — 8 —21 104 —90 —11 —3 94 —83 —15 4 80 —74 —12 6 56 —53 — 9 6 28 —31 — 8 11 72 —60 —12 0 |
Данные о составляющих Т. б. используются при разработке многих проблем климатологии, гидрологии суши, океанологии; они применяются для обоснования численных моделей теории климата и для эмпирической проверки результатов применения этих моделей. Материалы о Т. б. играют большую роль в изучении изменений климата, их применяют также в расчётах испарения с поверхности речных бассейнов, озёр, морей и океанов, в исследованиях энергетического режима морских течений, для изучения снежных и ледяных покровов, в физиологии растений для исследования транспирации и фотосинтеза, в физиологии животных для изучения термического режима живых организмов. Данные о Т. б. были использованы и для изучения географической зональности в работах советского географа А. А. Григорьева.
Табл. 2. — Тепловой баланс атмосферы, ккал/см 2 год
Широта, градусы | Ra | Lr | P | Fa |
70—60 северной широты 60—50 50—40 40—30 30—20 20—10 10—0 0—10 южной широты 10—20 20—30 30—40 40—50 50—60 Земля в целом | —70 —60 —60 —69 —82 —83 —76 —74 —76 —74 —71 —64 —57 —72 | 28 43 47 46 42 70 115 90 74 51 55 61 58 60 | 9 13 17 23 24 15 9 8 11 15 12 9 8 12 | 33 4 —4 0 16 —2 —48 —24 —9 8 4 —6 —9 0 |
Лит.: Атлас теплового баланса земного шара, под ред. М. И. Будыко, М., 1963; Будыко М. И., Климат и жизнь, Л., 1971; Григорьев А. А., Закономерности строения и развития географической среды, М., 1966.
М. И. Будыко.
Схема теплового баланса системы земная поверхность — атмосфера.
Тепловой баланс моря
Теплово'й бала'нс моря, соотношение прихода и расхода теплоты в море, основными составляющими которого являются: радиационный баланс , турбулентный и конвективный теплообмен моря с атмосферой, потеря теплоты на испарение, перенос её течениями. Кроме того, в Т. б. моря входит приход и расход теплоты в результате конденсации водяного пара на поверхность моря, выпадения осадков, речного стока, образования и таяния льдов, поступления теплоты из недр Земли через поверхность дна моря, химических процессов в море, перехода части кинетической энергии воды и воздуха в теплоту. Подробнее см. в ст. Океан .
Тепловой баланс (физич.)
Теплово'й бала'нс, сопоставление прихода и расхода (полезно использованной и потерянной) теплоты в различных тепловых процессах . В технике Т. б. используется для анализа тепловых процессов, осуществляющихся в паровых котлах, печах, тепловых двигателях и т. д. Т. б. составляется в единицах энергии (джоулях , калориях ) или в % общего количества теплоты, приходящихся на единицу выпускаемой продукции, на 1 ч работы, на период времени (цикл) или на 1 кг израсходованного вещества. В научных исследованиях Т. б. пользуются при решении многих астрофизических, геофизических, химических, биологических и других проблем (см. Тепловой баланс моря, Тепловой баланс Земли и т. д.).
Т. б. рассчитывается на основе физических теплот (энтальпий ), участвующих в процессе веществ, и теплот соответствующих химических реакций. Для сложных процессов (особенно в металлургии, химической технологии и т. д.) Т. б. предшествует построение материального баланса, т. е. сопоставление прихода и расхода масс веществ в этом процессе; при этом Т. б. установки часто получается как сумма Т. б. аппаратов, составляющих эту установку. Различают Т. б. расчётные и экспериментальные, составленные по данным тепловых испытаний.
Т. б. выражается: в виде уравнения (в одной части которого суммируется приход теплоты, в другой — её расход или потери), таблицы или диаграммы (рис. ). Например, Т. б. парового котла выражается след. уравнением:
,где
— теплота сгорания топлива; — физическая теплота топлива; — физическая теплота воздуха; — теплота, переданная рабочему телу; — потеря теплоты с уходящими газами; — потери теплоты из-за химического и механического недожога топлива; — потеря теплоты с излучением в окружающую среду.По данным Т. б. определяют численное значение коэффициентов полезного действия как отдельных частей, так и всей установки в целом. Для оценки экономичности установок, вырабатывающих несколько видов энергии, может применяться эксергический баланс (см. Эксергия ).
Лит. см. при статьях Теплотехника и Теплоэнергетика .
И. Н. Розенгауз.
Тепловой баланс автомобильного двигателя: а — полезно использованная теплота; б — потери с выхлопными газами; в — потери с охлаждающей водой; г — прочие потери.