επόμενο:H Γη, η Αφροδίτη και ο Αρης

προηγούμενο:Μεταβολές της ροής λόγω τροχιάς

ενότητα:Η Γη ως πλανήτης  

H Γη ως μη ιδανικό μέλαν σώμα

Η μέση τιμή της ηλιακής ροής πάνω στη γήινη ατμόσφαιρα είναι:

displaymath2125

Η επιφάνεια που δέχεται αυτή τη ροή είναι ένας δίσκος με μέση ακτίνα tex2html_wrap_inline2141 H προβολή του ημισφαιρίου σε επίπεδο κάθετο στη φορά της ακτινοβολίας, είναι κυκλικός δίσκος με εμβαδό tex2html_wrap_inline2143

H ολική ενέργεια, ανά sec, είναι: tex2html_wrap_inline2145

Αν η ενεργός θερμοκρασία της Γης είναι tex2html_wrap_inline2147 τότε εκπέμπει σαν μέλαν σώμα από όλη την επιφάνεια σφαίρας με εμβαδό tex2html_wrap_inline2149 Από τη διατήρηση της ενέργειας έχουμε:

displaymath2126

άρα

displaymath2127

έτσι

displaymath2128

Στην πιο πάνω ανάλυση αγνοήσαμε την ανάκλαση της ηλιακής ακτινοβολίας από την επιφάνεια της Γης και από τα σύννεφα.

Η πλανητική ανάκλαση της Γης είναι το ποσό της εισερχόμενης ηλιακής ροής, που ανακλάται στο κενό. Η καθαρή εισερχόμενη ροή δίνεται από τη σχέση

displaymath2129

όπου tex2html_wrap_inline2151 είναι η πλανητική ανάκλαση και έχει τιμή 0,3.

Από παρατηρήσεις ξέρουμε ότι η μέση θερμοκρασία tex2html_wrap_inline2153 της επιφάνειας της Γης είναι περίπου 288 Κ. Ετσι η εκπομπή από την επιφάνεια της Γης είναι:

displaymath2130

Αυτή η ποσότητα είναι μεγαλύτερη από τη ροή που εισέρχεται. Από τη διατήρηση της ενέργειας πρέπει να έχουμε:

displaymath2131

όπου μόνο το κλάσμα tex2html_wrap_inline1619 φεύγει από τη Γη. Βλέπουμε ότι tex2html_wrap_inline2157 Αυτό αποδεικνύει η ατμόσφαιρα της Γης απορροφά την ακτινοβολία. Σ' αυτές τις θερμοκρασίες η Γη εκπέμπει στο υπέρυθρο. Η ατμόσφαιρα και η Γη μπορούν να θεωρηθούν σαν ένα μη ιδανικό μέλαν σώμα. Αν η ατμόσφαιρα δεν υπήρχε, τότε η θερμοκρασία της Γης θα ήταν:

displaymath2132

Δηλαδή, η επιφάνεια θα ήταν παγωμένη. Η ύπαρξη ήπιου κλίματος στη Γη οφείλεται στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ο συντελεστής tex2html_wrap_inline1619 είναι ένα απλό στοιχείο της ατμόσφαιρας που περιγράφει την ένταση του θερμοκηπίου και καλείται tex2html_wrap_inline2161


  

επόμενο:H Γη, η Αφροδίτη και ο Αρης

προηγούμενο:Μεταβολές της ροής λόγω τροχιάς

ενότητα:Η Γη ως πλανήτης 

 

Barry Croke
Mon Nov 16 18:32:17 EET 1998