Energy balance of the Arctic

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Summary

It is of importance to know the radiation terms for the top of the troposphere, as only such values allow the determination of the energy gain and loss for the atmosphere-earth system as a whole. A comparison of the balance at the surface and at 300 mb makes possible some assessment of the magnitude of non-radiative processes.

The radiation terms not discussed in previous papers are first calculated—these are short wave radiation absorbed in the atmosphere and long wave radiation loss to space. The results are then presented, first the radiation balance of the troposphere and next the balance for the earth-atmosphere system. The monthly values of the various components of the radiation balance are illustrated and discussed for characteristic geographical points. Maps of radiation balance (earth-atmosphere) are presented and discussed.

Zusammenfassung

Zur Bestimmung der Energiegewinne und-verluste des Systems Erde-Atmosphäre wird die Kenntnis der Strahlungsglieder in höheren Schichten, etwa an der Grenze der Troposphäre, benötigt. Ein Vergleich der Energiebilanz in dieser Höhe von 300 mb mit der Bilanz am Boden erlaubt eine Abschätzung der Größe der nicht strahlungsbedingten Prozesse.

Es werden zunächst die in Teil I und II dieser Untersuchung noch nicht behandelten Strahlungsglieder berechnet, nämlich die kurzwellige Absorption in der Atmosphäre und der langwellige Strahlungsverlust an der Grenze der Troposphäre. Als Resultat wird mit Hilfe dieser Ergebnisse die Strahlungsbilanz der Troposphäre und des Systems Erde-Atmosphäre für charakteristische geographische Punkte an Hand von Monatswerten und Monatskarten der Strahlungsbilanz diskutiert.

Résumé

Il est indispensable de connaître les différents éléments composant le rayonnement à très haute altitude — environ à la limite supérieure de la troposphère — pour déterminer les pertes et les gains d'énergie du système terre-atmosphère. La comparaison des bilans d'énergie d'une part à cette altitude de 300 mb et d'autre part au niveau du sol permet d'estimer l'ordre de grandeur des phénomènes indépendants du rayonnement.

On discute d'abord les éléments du rayonnement qui n'ont pas été examinés dans les parties I et II de la présente étude, à savoir l'absorption à courte longueur d'ondes dans l'atmosphère et la perte de rayonnement à longues ondes à la limite de la troposphère. Avec le résultat de ces considérations, on discute le bilan de rayonnement de la troposphère et du système terre-atmosphère pour des point géographiques caractéristiques en partant de valeurs et de cartes mensuelles du bilan de rayonnement.

With 15 Figures
The research reported in this paper was sponsored in part by the Air Force Cambridge Research Laboratories, Office of Aerospace Research, under Contract AF 19 (604)-7415.