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
Формирование равновесной температуры Земли с учетом поглощения плоскостью
Это предельно возможная равновесная температура
Земли в целом как планеты без
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 6 км
•Температура у подстилающей поверхности формируется не радиационным, а более сложным тепловым равновесием- тепловым балансом
Простейшая схема переноса ДВ радиации в атмосфере
Алгебра определения равновесных радиационных температур атмосферы
2 T14 T24
2 T24 T14 T34
2 T34 T24 T04T04 T34 S 1 4 a
Составим уравнения лучистого равновесия слоев
2 T14 T24
4 T14 T14 T34 6 T14 2 T14 T04T04 3 T14 S 1 4 a
Выразим все потоки через T14 и исключим T04
6 T 4 |
2 T 4 3 T 4 |
S 1 a |
||
1 |
1 |
|
1 |
4 |
|
T 4 |
2S 1 a |
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
T 4 |
3S |
1 a |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
T 4 |
4S |
1 a |
|
|
0 |
|
4 |
|
Меняя порядок уравнений, получим |
||||
выражения всех потоков через |
||||
приходящую солнечную радиацию |
||||
S 1 4 a
За счет многослойного переизлучения атмосфера отдает
ДВ радиации столько, сколько нужно для компенсации прихода КВ с учетом отражения
Так работает механизм максимального усвоения
возможного на данной орбите потока солнечной радиации
Именно это неточно называется парниковым
эффектом
Кстати, послойное переизлучение объясняет,
почему падает температура в атмосфере с высотой и даже дает правильный темп падения!
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
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!