Maan säteilytasapaino

 

Maan säteilytasapaino eli Maan säteilytase tai Maan säteilytalous^[1]) on tase Maahan tulevan Auringon säteilyn ja Maasta lähtevän heijastuneen ja lämmöstä syntyvän säteilyn välillä. Auringon säteilyssä on runsaasti lyhytaaltoista valoa. Osa Maan ilmakehään saapuvasta säteilystä heijastuu suoraan pois, osa lämmittää ilmakehää, meriä ja maata. Osa tästä Maahan absorboituneesta lämmöstä poistuu Maasta pitkäaaltoisena lämpösäteilynä. Maan energiataseen muutokset aiheuttavat ilmastonmuutoksen. Jos säteilytase on positiivinen, Maa lämpenee. Jos säteilytase on negatiivinen, Maa kylmenee.

Maahan tuleva säteily

Aurinko säteilee ilmakehän ulkorajalla neliömetriä kohden noin 1 368 W/m². Tätä lukua sanotaan aurinkovakioksi. Se muuttuu hieman Maan kiertäessä radallaan, jolloin se vaihtelee keskiarvoistaan molempiin suuntiin 3,3 %^[2] eli välillä 1350–1390 W/m^2[3].

Koska Maapallo on pyöreä ja ilmakehä absorboi osan auringonsäteilystä, Auringosta maahan saapuva säteilyteho on suurimmillaan noin ${\displaystyle S_{0}*sin\alpha \ \,}$, missä ${\displaystyle S_{0}\,}$ on zeniitissä olevan Auringon kuivan ja kirkkaan ilmakehän läpäisemän säteilytehon maksimiarvo eli noin 1 000 W/m² ja ${\displaystyle \alpha \,}$ on Auringon korkeuskulma horisontin yläpuolella, jonka suurin arvo on joko 90° tai kääntöpiirien ulkopuolella [(90° + 23,5°) – |leveysaste|]. Suomessa säteilyteho on suurimmillaan noin 800 W/m² (Etelä-Suomessa keskipäivällä kesäpäivänseisauksen aikaan).^[4]. Käytännössä kuitenkin maanpinnalle tuleva säteilymäärä on aina huomattavasti pienempi kuin edellä laskettu maksimiarvo.

Yhteensä koko Maan alalle saapuu säteilyä 174 petawattia. Yleensä Maan säteilytasapainoa koskevissa laskelmissa tämä säteily jaetaan tasaisesti koko maapallolle, jolloin saadaan noin 342 W/m²^[5]. Koska maapallo on pallon muotoinen, napa-alueille osuu pinta-alayksikköä kohti vähemmän säteilyä kuin päiväntasaajalle.

Maan ilmakehän ulkorajoille tulevasta säteilystä heijastuu pois 30 % eli maan albedon verran^[6]. Loppuosa eli noin 70 % menee Maan lämmittämiseen. Tästä 23 % kuluu veden haihtumiseen ja vain 47 % varsinaiseen maan, meren ja ilman lämmittämiseen^[7].

Maasta lähtevä säteily

Maasta ulos lähtevä säteily

Maahan tulevan ja siitä lähtevän säteilyn energian välillä vallitsee tasapaino. Osa Maahan tulevasta Auringon säteilystä heijastuu suoraan pilvistä, ilmakehästä, Maan ja meren pinnasta takaisin avaruuteen. Osa lämmittää ilmakehää, maata ja vesistöjä. Kasvihuoneilmiö on syynä Maan säteilemän lämpösäteilyn varastoitumiseen ilmakehään. Ilman kasvihuoneilmiötä maapallon keskilämpötila olisi noin –18 °C nykyisen +15 °C:een sijasta.^[8] Lopulta kasvihuoneilmiön sieppaama säteily karkaa avaruuteen. Osa Auringon säteilyenergiasta muuttaa yhteyttämisen kautta elotonta materiaa biomassaksi sitoen Auringon säteilyenergiaa eloperäisiin molekyyleihin.

Maapallolle tuottaa energiaa Auringon säteilyn lisäksi myös maalämpö ja vuorovesivoimien aiheuttama kitkakuumennus. Kasvihuonekaasujen eli esimerkiksi hiilidioksidin, metaanin ja halonien lisääntymisen on arvioitu muuttaneen Maan lämpötaloutta 2,4 W/m². Maa lämpenee kasvihuoneilmiön voimistumisen vuoksi, koska yhä enemmän Maan säteilemästä lämpösäteilystä jää ilmakehään.

Maan säteilytalouden karkea kuvaus

Auringon energia virtaa maahan ja kulkee siellä eri teitä pitkin ja säteilee takaisin avaruuteen. arvot PW =10¹⁵ watt.^[9]

Tuleva Auringon säteily jakautuu seuraavasti

• Ilmakehästä heijastuva osa noin 23,6 %^{[10]lähde tarkemmin?}
• Alustan eli maan, veden ja ilman lämmöksi muuttuva osuus
• Tuuli, aallot, merivirrat ja yhteyttäminen
• 23 % haihtuminen

Lähtevä säteily

• Ilmakehän lämpösäteily avaruuteen^[11]
• Alustan eli maan, veden, jään jne. pitkäaaltoinen lämpösäteily avaruuteen

Toinen kuvaus

• Ilmakehän ulkorajoille tulee Auringosta verran noin 340 W/m² eli 100 %
• Ilmakehästä heijastuu 25 % ja imeytyy osa 25 % säteilystä, muun muassa UV-säteilyä
• Maan pinnasta heijastuu noin 5 %
• Maahan pääsee 45 %

Vastaavasti

• haihtumiseen kuluu 30 %^[11]
• Maan ja veden yms. pinta säteilee ulos 115 %^{selvennälähde?}
• Kasvihuoneilmiön takia ilmakehä heijastaa ja imee ja säteilee Maasta karkaavasta säteilystä takaisin 100 %, ja 10 % pääsee ilmakehästä läpi avaruuteen
• Ilmakehän läpi pääsee ja se säteilee ulos 60 %^[12]

Maan säteilytasapainon yhtälöt

Kokonaissäteily G on sama kuin suora säteily D plus hajasäteily H eli

G=H+R.

Lyhytaaltoisen säteilyn tasapaino Qs on suora Auringon säteily D, johon lisätään hajasäteily H, ja josta vähennetään Maasta heijastunut osuus R. Se on sama kuin kokonaissäteily G, josta vähennetään Maasta heijastunut säteily.

Qs = G - R

eli

D + H - R ^selvennä

eli

Qs=G-(1-a)

• G = kokonaissäteily
• D = suora säteily
• H = hajasäteily eli diffuusi säteily
• R = kokonaissäteilyn maasta ym. heijastunut osuus, noin 4 %.
• a = albedo eli pinnan säteilynheijastuskyky, jolloin (1-1) on pintaan imeytynyt säteily.

Pitkäaaltoisen säteilyn tasapaino Ql on

Ql = AE = AO - AG

AE = tehollinen eli efektiivinen säteily, sama kuin 'Ql

AO = säteily Maan pinnalla

AG = Maan sieppaama säteily eli kasvihuoneilmiö

Kokonaissäteilytasapaino on lyhytaaltoisen säteilyn tasapaino, josta vähennetään pitkäaaltoisen säteilyn tasapaino. Se on sama kuin kokonaissäteily G, mistä vähennetään heijastunut säteily R, ja pitkäaaltoisen säteilyn tasapaino Ql eli tehollinen säteily AE.

Qt = Qs - Ql = G - R - AE

Auringonsäteilyn laskukaava on^[13]

I = I_imeytynyt+I_hajasäteily+I_{ilmakehän vastasäteily}+I_{karkaava pitkäaaltoinen säteily}

Nettosäteily lämmittää maata

Maan lämpötiloihin vaikuttaa Auringon maata lämmittävä nettosäteily, joka koostuu suorasta säteilystä ja hajasäteilystä, johon vaikuttaa pinnan säteilynheijastuskyky albedo. Tästä vähennetään pinnan pitkäaaltoinen ulossäteily, ja lisätään vastasäteily eli kasvihuoneilmiön vaikutus^[14].

Pinnan saama nettosäteily Qnetto on^[14][15]

Qnetto = (D + H)(1 - a) - AO + AG

jossa

• D suora Auringon säteily
• H hajasäteily
• a albedo
• AO Maan pinnan pitkäaaltoinen ulossäteily
• AG ilmakehän vastasäteily eli kasvihuoneilmiö

Koska Maa lämpiää suhteellisen hitaasti, Maan lämpötilahuippu on noin kuusi tuntua Auringon maksimikorkeuden jälkeen^[16].

Maan säteilytasapaino ja lämpötila

Maan säteilytasapaino kytkeytyy lämpötilaan Stefanin-Bolzmannin lain kautta. Näin ollen Maan keskilämpötila riippuu aurinkovakiosta, Maan albedosta ja emissiivisyydestä pitkäaaltoiselle lähtösäteilylle.

${\displaystyle \ (1-a)S\pi r^{2}=4\pi r^{2}\epsilon \sigma T^{4}}$

• S on aurinkovakio, noin 1368 W·m^-2
• ${\displaystyle a}$ on Maan keskimääräinen albedo, mitattu 0.3 [1] (Arkistoitu – Internet Archive) [2] (Arkistoitu – Internet Archive)
• r on Maan säde, 6.371×10⁶m
• π on piin arvo, noin 3.14159
• ${\displaystyle \sigma }$ on Stefanin-Boltzmannin vakio — joka on noin 5.67×10^-8 J·K^-4·m^-2·s^-1
• ${\displaystyle \epsilon }$ on Maan efektiivinen emissiivisyys 0.612, joka ottaa huomioon kasvihuoneilmiön

Vakio πr² voidaan supistaa pois

${\displaystyle \ (1-a)S=4\epsilon \sigma T^{4}}$

Ja lämpötila saadaan tästä yhtälöstä

${\displaystyle \ T=\left({\frac {S(1-a)}{4\epsilon \sigma }}\right)^{\frac {1}{4}}}$

Tiedetään, että Maan aurinkovakio vaihtelee 1.4 %, albedo 3.3 % ja efektiivinen emissiivisyys 1.4 %.

Monien maa-alueiden emissiivisyys on .96 – 0.99 [3] [4]. mutta joillakin pienillä aavikoilla emissiivisyys on niinkin alhainen kuin 0.7.

Noin puolet Maan pinnasta on pilvien peitossa. Pilvien emissiivisyys on keskimäärin 0.5 [5]. Käytännössä tämä luku on pienenettävä kertomalla Maan ja pilvien lämpötilojen osamäärän neljännellä potenssilla eli (Tpilvi/Tmaa)^4 [6]. Pilvien keskilämpötila on 258 K. Kun kaikki ilmiöt otetaan huomioon, Maan keskimääräiseksi pintalämpötilaksi tulee 285 K ja emissiivisyydeksi 0.64.

Maan säteilytalous, tarkka kuvaus

Ilmakehän ulkorajoille tulee 1 366 W/m², aurinkovakion verran säteilyä, Mikä jaettuna koko pallomaisen maapallon pinta-alalle tuottaa 342 W/m²^[17]

• 30 % Maahan tulevasta säteilystä heijastuu välittömästi pois maapallolta eli 105 W/m²
  • 6 % Ilmakehästä
  • 20 % Pilvistä
  • 4 % Maasta, vedestä ja jäästä
• 70 % Imeytyneestä säteilystä säteilee pois pitkäaaltoisena infrapunasäteilynä. Maa ja meri säteilevät yhteensä 469 W/m², josta ilmakehä kuitenkin palauttaa takaisin 327 W/m²^[18], ja ulos säteilee 237 W/m² tai noin 215 W/m²^[19]
  • 64 % Pilvistä ja ilmakehästä
  • 6 % Maasta (ja jäästä, vedestä)

Maahan imeytynyt 70 % Auringon säteilystä voidaan jakaa näin

• 51 % Maahan ja veteen
  • 23 % Siirtyy Maan ilmakehään veden haihtumisessa
  • 7 % Nostaa ilmaa ilmakehässä
  • 6 % Karkaa ulossäteilynä pois avaruuteen
  • 15 % Lämmittää Maan säteilyllä ilmakehää, joka säteilee lämmön avaruuteen
• 19 % Ilmakehään
  • 16 % Säteilee takaisin avaruuteen
  • 3 % Muuttuu pilviksi, joista säteily säteilee pois ilmakehään

Kaasukehän osuus

Mittana on tässäkin aina Auringon Maahan tuleva säteily pinta-alayksikköä kohti eli 342 w/m2, joka on 100.

Vesihöyryyn, otsoniin ja hiilidioksidiin imeytyy 19 %. Kirkas taivas hajottaa avaruuteen 3 % Maahan tulevasta Auringon säteilystä ja Maan pintaan imeytymään toiset 3 %.^[20] Pilvet sirottavat 25 % avaruuteen ja 12 % Maahan. Pilviin imeytyy 4 %. Toisaalta pilvien emissio avaruuteen on 8 %. ja kirkkaan taivaan emissio avaruuteen 55 %.

Kaasukehän ja pinnan välinen vuorovaikutus

Pitkäaaltoisen säteilyn tase

Kaasukehän pilvistä imeytyy pitkäaaltoista säteilyä pintaan 52 % ja kirkkaan taivaan säteilyn kautta 46 %. Pinnasta menee pitkäaaltoista säteilyä pilvien kautta ilmakehään 57 % ja kirkkaan taivaan kautta 51 %.

Haihdunta ym

Haihdunta vie pinnasta ilmakehään 25 % Näin pinnan säteilytase on 30 % positiivinen, kaasukehän 30 % negatiivinen.

Pintaan saapuva ja siitä lähtevä säteily

Suorasta säteilystä imeytyy pintaan 31 %. Pintaan saapuu pilvien sirottamasta säteilystä 12 % ja kirkkaan taivaan sirottamasta 3 %. Pinta säteilee suoraan avaruuteen 3 %, haihduttaa latentiksi lämmöksi 25 %, siirtää turbulenssin kautta ilmakehään 5 %, ja pitkäaaltoisen säteilyn puolella pilviin menee 57 % ja kirkkaaseen taivaaseen 51 %.

Maanpinnalle tulevia kokonaissäteilymääriä

Maapallolle tulee noin 170 000 TW, josta lämmittämiseen menee 70 %, eli 23 % haihduttamiseen ja 47 % ilmakehän, maan ja meren lämmittämiseen. Maasta heijastuu 50 000 terawattia eli 30 %. Tuulet, aallot ja merivirrat kuluttavat 0,2 % eli 400 terawattia. Fotosynteesi kuluttaa 0,02 % eli 40 terawattia^[21].

Maan albedo

Pilvet lisäävät maan albedoa, koska heijastavat Auringon säteilyä pois.

Maa heijastaa noin 100 W/m² saamastaan 342 W/m² säteilystä pois, ja näin ollen Maan albedo on hieman yli 30 %^[22]. Albedomuutoksiin vaikuttavat muun muassa pilvet, jää, kasvillisuus ja ilmakehässä leijuva pöly.

Ilmakehän läpäisy

Ilmakehän läpäisy kirkkaalla ilmalla riippuu paikkakunnan leveysasteesta ja korkeudesta merenpinnasta. Napa-alueiden lähellä säteet joutuvat auringon paistaessa matalalta kulkemaan pitkän matkan ilmakehässä. Toisaalta korkealla vuoristossa ilma on ohuempaa eikä estä niin tehokkaasti Auringon suoraa säteilyä^[23].

Pilvisyyden vaikutus

Pilvisyys vähentää Maan pintaan tulevan suoran auringonsäteilyn määrää, mutta toisaalta lisää ilmakehän vastasäteilyn määrää. Näin ollen täysin pilvisenä päivänä lämpötilan vaihtelut ovat melko tasaisia verrattuna pilvettömään päivään. Kirkkaalla ilmalla noin 80 % Auringon säteilystä saavuttaa Maan pinnan^[24]. Ilmakehä sirottaa pois 5–6 % ja ilma ja pöly imevät 14–15 %^[24][25]. Pilvisenä päivänä Maan pinnalle saapuu vain 0–45 % suorasta Auringon säteilystä, koska pilvistä heijastuu pois 30–60 % ja pilviin imeytyy 5–20 %^[26][24]. Pilvisenä päivänä 80 % Auringon säteilystä saattaa olla hajasäteilyä, mutta kirkkaana vain 20 %^[27]. Toisen arvion mukaan hajasäteily on kirkkaalla 30 %, puolipilvisellä 70 % ja täysin pilvisellä 100 %^[28]. Tämä tasoittaa huomattavasti vuorokautista lämpötilanvaihtelua.

Maa lämmittää ilmakehää

Maa lämmittää ilmakehää alhaalta päin, koska ilmakehä lämpiää suoraan sen läpi kulkevan auringonsäteilyn vaikutuksesta erittäin vähän. Näin napaseudulla Aurinko voi paistaa kirkkaasti, mutta lumen pinnassa on –60 °C^[29]. Monesti Auringon maanpintaa lämmittävä vaikutus luo ilmakehään epävakaisuutta. Muun muassa suuri vesihöyrypitoisuus lisää ilmakehän lämpiävyyttä.

Kasvihuoneilmiö

Maan säteilytaloutta ja kasvihuoneilmiötä esittävä kaavio

Pääartikkeli: Kasvihuoneilmiö

Maa säteilee ulos säteilymäärän, joka vastaa sen keskimääräistä säteilylämpötilaa, joka on noin –20 °C. Mutta Maan keskilämpötila on noin 15 °C, koska kasvihuonekaasut kuten hiilidioksidi, metaani, otsoni, vesihöyry, halokarbonit ja eräät muut lämmittävät sitä^[22]. Ihmisen hiilidioksidi- ja muiden kaasupäästöjen aiheuttama kasvihuoneilmiö on kasvattanut Maan sieppaamaa Auringon säteilyä 2,4 W/m², mikä on noin 1 % auringon Maahan saapuvasta säteilystä.

Ilmakehän absorptio riippuu sen sisältämistä kaasuista. Lyhytaaltoista UV-säteilyä imee otsoni, pitkäaaltoista infrapunasäteilyä taas vesihöyry ja hiilidioksidi^[30].

Kun Auringon säteilystä 50 % on infrapunaa, siitä suurin osa absorboituu alemman ilmekehän kasvihuonekaasuihin jota ovat hiilidioksidi, vesihöyry jne^[31]. ilmekehän imemästä säteilystä noin 60 % saapuu maan pinnalle, mikä lämmittää maata yli 30 C^[31].

Vaihtelu

Vuorokauden aikana Auringon lähettämä tulosäteily on huipussaan keskipäivällä tai kesäajan mukaan klo 13, mutta lämpötilahuippu on kello 15-16 tai tämän jälkeen^[32].

Vuoden aikana päiväntasaajalla lähellä Librevillen–Singaporen leveyksillä Auringon tulosäteily vaihtelee pienissä rajoissa suunnilleen 3500–4000 j cm-2 päivää kohden. Säteilyssä näkyy huiput maaliskuun alussa ja syyskuun lopussa^[33]. Helsingin–Anchorangen leveyksillä säteilee kesällä melkein 4 500 J Cm-2 päivässä, mutta pimeimpinä talvikuukausina auringon säteily pienenee nollaan^[33].

Lämmön siirtyminen leveysasteiden välillä

Maahan imeytyy vain osa siihen osuneesta Auringon säteilystä. Päiväntasaajalle imeytyy vuosittain keskimäärin noin 300 W/m², mutta se säteilee ulos vain noin 234 W/m²^[34]. Näin ollen suuri määrä säteilyä kulkee pois^[35] konvektion mukana. Runsaasti lämpösäteilyä sitoutuu ilmaan ja meriin. Tällöin tuulet ja merivirrat kuljettavat niihin sitoutunutta Auringon säteilyenergiaa navoille päin lämmittäen korkeampia leveysasteita^[36].

Navoilla on liian vähän auringon säteilyä suhteessa lämpöön ja päiväntasaajalla toisin päin^[32]. Pohjoisnavalle saapuu vain 55 W/m² vuodessa, mutta sieltä säteilee pitkäaaltoista säteilyä ulos noin 145 W/m². Etelänapa imee 55 W/m² ja säteilee ulos 170 W/m². Noin 35. pohjoisella leveysasteella sekä Maahan imeytynyt säteily että ulossäteily ovat samoja^[37][34][38], noin 215 W/m²^[39]. Joidenkin tietojen mukaan tasapainoleveysaste olisi 36–37 astetta^[40][41][42].

Helsingin leveysasteilla eli 60 pohjoisella leveydellä Maahan saapuu noin 140 W/m² ja säteilee ulos 210 W/m2^[34]. Pohjois-Afrikan yllä lämpötila on noin 35 °C ja Etelänavalla noin -50 °C. Lämmön kuljetus tuulten ja merivirtojen avulla on voimakkainta 30–50 leveysasteiden tienoilla^[37]. Jos tasoittavia ilmavirtauksia ja meren virtauksia ei olisi, napaseuduilla olisi 25 °C kylmempää kuin nyt, päiväntasaajan seudulla sitä vastoin 15 °C lämpimämpää^[43].

Säteilytasapainot eri ympäristöissä

Joissain lähteissä ilmoitetaan säteily esimerkiksi yksikkönä 1 cal/cm². Radiatiivinen lämpövuo eli Maan pinnan säteilytase R on tase pintaan imeytyneestä lyhytaaltoisesta säteilystä ja pinnan ulos säteilemästä säteilystä^[44]. LE on haihtumiseen kulunut latentti lämpö, eli tuli L:stä ja E:stä. L on veden haihduttamiseen kulunut latentti lämpö massayksikköä kohti E on haihtumisvauhti. P on lämmön siirtyminen pinnasta ilmakehään ilman virtauksen turbulenssiin liittyen. Fo on lämmön siirtyminen johonkin paikkaan sivusta.

Säteilytasapaino eri tyyppisille ympäristöille

Koko Maan pinnan säteilyenergiasta 84 % eli 66–79 kcal/cm²/v menee haihduttamiseen. Merissä haihduttamiseen menee 90 %, mutta maalla vain 54 % eli 27–50 kcal/cm²/v^[45]. Kuivimmilla alueilla haihtuminen vie vain 15–20 % pinnan säteilyenergiasta. Trooppisessa sademetsässä säteilytasapaino R on 83 cal/cm²/v ja haihduttamiseen kuluva L 64 cal/cm²/v näiden erotus H on 19. H/L on 0,3 eli haihtumisen osuus lämmön siirtymisessä pinnasta pois on suuri, koska kosteutta on paljon. Albedo a=10. Hieman kuivemmalla savannillakin R=49, L=30 ja H=19 ja a=25 ja H/L=0.6. Aavikolla todellinen haihtuminen on vähäistä. R on 53 L=6 H=47 a=35 %. H/L = 8.0^[46]. Merissä suurin osa, noin 90 % meriin imeytyvästä lämmöstä mennee haihtumiseen, ja näin ollen meret ovat hitaita lämpiämään ja viilenemään^[47].

Säteilytasapaino eri leveyksille

Maan säteilyvyöhykkeet

Vyöhyke. leveysaste

• Päiväntasaajavyöhyke 0–10 positiivinen säteilytase, pienet vuodenaikavaihtelut
• Tropiikki 10–25 vuodenaikavaihteluja, mutta suuri säteily
• Subtropiikki 25–35
• Keskileveydet 35–55 vuodenaikavaihtelut voimistuvat, säteilytase negatiivinen viim 40. leveyspiiristä lähtien
• Subarktinen 55–60
• Arktinen 60–75 kesä ja
• Napavyöhyke 75–90 puolen vuoden kaamosyö ja valoisa vuorottelevat^[48]

Taulukossa käytetty yksikkönä kcal/cm², joka on 69.75 W/cm^2[49].

Päiväntasaajalla maanpinnalle absorboituu 50 % kokonaissäteilystä, mutta 60 leveysasteella vain 30 %, koska ilmakehä imee osan säteilystä pois. Kun Aurinko paistaa Suomessa matalampaan, auringon säteet joutuvat kulkemaan pidemmän matkan ja ilmakehä imee säteilyä enemmän^[50].

Leveysaste	Maa			Meri			Yhteensä
°	R kcal/cm^2	LE	P	R	LE	P	Fo	R	LE	P	Fo
0-10 N	79	57	22	124	104	7	13	114	93	10	11
20-30 N	64	19	45	111	109	7	-5	94	75	21	-2
40-50 N	45	25	20	64	67	16	-19	54	45	18	-9
60-70 N	22	16	6	23	31	22	-30	22	20	11	-9
Koko Maa	50	27	23	91	82	9	0	79	66	13	0

Lähteet

• Erat, Bruno & Erkkilä, Vesa & Löfgren, Timo & Nyman, Christer & Peltola, Seppo & Suokivi, Hannu: Aurinko-opas, aurinkoenergiaa rakennuksiin, Samala OY, Rakennusalan kustantajat RAK. ISBN 951-664-072-9.
• Kanninen, Markku (toim): Muuttuva ilmakehä. Ilmasto, Luonto ja ihminen. SILMU. VAPK-Kustannus, Helsinki 1992 ISBN 951-37-0832-2 (nid.)
• Ympäristöministeriö, ympäristönsuojeluosasto: Kioton pöytäkirjan toimeenpanon säännöt. Helsinki: Oy Edita Ab., 2003. ISBN 951-37-38787 Teoksen verkkoversio.
• Golub; Leon & Pasachoff, Jay M.: Lähin tähtemme- tutkimuskohteena Aurinko. Ursan julkaisuja 92, 2004, ISBN 952-5329-37-2.
• Jantunen, Matti & Nevanlinna, Lassi: Kasvihuoneilmiö, ilmastonmuutos ja Suomi. Gummerus Jyväskylä 1980; ISBN 951-666-302-8.
• Hanski, Ilkka & Lindström, Jan & Niemelä, Jari & Pietiläinen, Hannu & Ranta, Esa: Ekologia. WSOY, Juva 1998. ISBN 951-0-21981-9.
• Encyclopedia Britannica, Climate and Weather, 15th Edition; Vol 16

Viitteet

1. Maantiede lukioita ja aikuisopiskelijoita varten, Tekijät: Toive Aartolahti Hannele Rikkinen, Kalevi Rikkinen Pentti Viitala, 6. tarkistettu painos, Weilin+Göös Amer-yhtymä Espoo 198, ISBN 951-35-1439-0, s. 28, kohta Maapallon säteilytalous
2. Aurinkoenergia, Lasse Wahlroos, Energiakirjat Ky 1981, 1. painos, Pori 1981, Satakunna kirjateollisuus Oy, ISBN 951-99299-4-0,Auringonsäteily s- 19
3. Aurinko-Opas Bruno Brat, Vesa Erkkilä, ..., Toim, Vesa Ville Mattila, ISBN 951-664-072-9, sarnmala.com, s. 11
4. https://web.archive.org/web/20121116011830/http://dmkk.savonia.fi/energialabra/images/stories/aurinkoenergia.pdf
5. Kanninen 1992, s. 9. Luku 1 Ilmakehämuutokset: Kohta 1.11 Maapallon ilmastoon vaikuttavat luonteiset tekijät oikea palsta, 2. täysi kappale.
6. Brta s. 11
7. Brat, s. 11.
8. Kioton pöytäkirjan toimeenpanon säännöt 2003.
9. Kuvan tiedot ovat NASAn julkaisusta.
10. Aurinkoenergia, s. 14
11. Kanninen 1992, s. 12.
12. Golub ja Pasachoff 2004
13. Aurinko-opas, s. 12
14. http://www.physicalgeography.net/physgeoglos/n.html#net_radiation
15. http://en.wikipedia.org/wiki/Earth's_radiation_balance
16. http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7l.html
17. Jantunen 1980, s. 29
18. Jantunen ja Nevanlinna 1980, s. 29
19. Jantunen ja Nevanlinna 1980, s. 27
20. Encyclopedia Britannica, s. 439 Luku Climate.
21. Aurinko-opas, s. 11
22. Kanninen 1992, s. 11.
23. Wahlroos 1981, s. 20.
24. Aartolahti 1978, s. 29
25. Hanski 1998, s. 53.
26. Hanski, Lindström, Niemelä, Pietiläinen ja Ranta 1998, s. 53, luku 1.5 Fysikaalinen ympäristö, osio Maapallo, Kuva 1.14.
27. Brat s. 12.
28. Wahlroos 1981, s. 19, s. 20
29. Jantunen ja Nevanlinna 1980
30. Kasvihuoneilmiö ja ilmastonmuutus 1990, s. 28
31. Hanski 1998, s. 51
32. Aartolahti 1978: 30.
33. Heikki Sisula, Ekologian perusteet, 2. uusittu painos, alkuteos 1977, WSOY Porvoo helsinki Juva 1980, ISBN 951-0-09665-2, s. 27.
34. https://web.archive.org/web/20010905020055/http://members.aol.com/rhaberlin/srpptnts.htm
35. http://www.climateprediction.net/images/sci_images/radiation2.jpg (Arkistoitu – Internet Archive)
36. Aartolahti 1978, s. 41
37. Aartolahti 1978, s. 31
38. http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/energy/global_patterns_of_heat_transfer.html (Arkistoitu – Internet Archive)
39. Britannica, s. 438, Figure 3
40. http://www.cbs3springfield.com/weather/classroom/guidetometerology/6551907.html (Arkistoitu – Internet Archive)
41. http://www.nrlmry.navy.mil/~chu/chap2img/fig201.jpg (Arkistoitu – Internet Archive)
42. http://www.atmos.washington.edu/2003Q3/101/notes/EnergyBalanceLatAvg.gif (Arkistoitu – Internet Archive)
43. Kanninen 1992, s. 13
44. Bradley, s. 33. Alkup. lähde Baumgerdner 1979
45. Bradley, s. 29
46. Bradley, s. 33, taulukko 2.7
47. Britannica, s. 439.
48. Ekologia, Ilkka Hanski Jan Lindström ..., WSOY Juva 1998, ISBN 951-0-21981-9, s. 48–49
49. Bradley, s. 29, taulukko 2.6
50. Hanski 1998, s. 46–47

Aiheesta muualla

• The Earth's Radiation Energy Balance
• Joint Research Centre (JRC): Solar radiation and photovoltaic electricity potential country and regional maps for Europe (englanniksi)