атм / 04_Парник
.pdf
Принцип лучистого равновесия:
поток приходящего излучения равен потоку уходящего излучения
•Используя этот
принцип можно вычислить, какую температуру имела бы сфера, собирающая энергию солнца на расстоянии орбиты
Земли (сфера Дайсона)
Формирование равновесной температуры
Земли с учетом поглощения плоскостью
Это предельно возможная равновесная температура
Земли в целом как планеты без атмосферы
Равновесная температура с учетом отражения
Альбедо (отражаемость) уменьшает равновесную
температуру
Расчет КПД идеальной тепловой машины «Земля»
и
Ее чувствительности облачности
Запомнить!
•Радиационное равновесие Земли и атмосферы в имеет место инфракрасном диапазоне
•Температура радиационного равновесия Земли равна примерно 260К.
•Она достигается не на поверхности а на высоте около 7 км
•Почему же тогда у подстилающей поверхности температура значительно выше (почти такая же, как если бы не было отражения) ?
Простейшая схема переноса ДВ
радиации в атмосфере
Алгебра определения равновесных радиационных температур атмосферы
2
2
2
4
Составим уравнения лучистого равновесия слоев
2
4
6
4
Выразим все потоки через 
исключим 
6 |
4 |
4 |
4 |
4 |
Меняя порядок уравнений, получим |
выражения всех потоков через |
приходящую солнечную радиацию |
S 1 |
4 |
ϖ За счет многослойного переизлучения атмосфера отдает
ДВ радиации столько, сколько нужно для компенсации прихода КВ с учетом отражения
ϖ Так работает механизм максимального усвоения
возможного на данной орбите потока солнечной радиации
ϖ Именно это неточно называется парниковым
эффектом
ϖКстати, послойное переизлучение объясняет, почему
падает температура в атмосфере с высотой и даже дает правильный темп падения!
Температура у подстилающей поверхности формируется не радиационным, а более сложным энергетическим равновесием - тепловым
балансом
Правильно понимай суть атмосферного эффекта,
который неточно называют парниковым!
И помни, почему температура Земли около 300 К А также, почему она падает с высотой с градиентом 60/км
Радиационный баланс по
данным наблюдений
Составляющие радиационного баланса подстилающей поверхности
Q=(1-α)RS – суммарная
солнечная радиация
ТS4-- излучение Земли
RT – противоизлучение атмосферы
Eэф=RT – εGσTS4 -
эффективное излучение
Rп – радиационный баланс подстилающей
поверхности |
Все эти термины нужно |
знать!