Meteorologia
Emisja ciepła przez Słooce
W2  Promieniowanie
SÅ‚oneczne
recorded via the
SOHO/EIT telescope
1 2
www.interfacelift.com
Słooce  podstawowe cechy Stała Słoneczne
Stała słoneczna  ilośd promieniowania
Åšrednia energia
słonecznego dochodzącego do górnej granicy
3,845·1026W , 6300Js-1cm-2
atmosfery na jednostkę powierzchni prostopadłej
1/2 200 000 000  przechwytywana przez
do tych promieni. Stała sloneczne zawiera
Ziemie
wszystkie typu promieniowania słonecznego (całe
Stała Słoneczna  1353 Wm-2
spektrum)
Odległośd  149 565 000 km
Mierzona przez satelity  wynosi około 1366
(1353)Wm-2
Åšrednica  1.393 106km
Peryhelium , aphelium
3 4
Ciepło a Temperatura Skale temperaturowe
Ciepło
Fahrenheit
Całkowita energia kinetyczna cząsteczek
Celsjusz
składających się na określony obiekt
Kelvin  skala absolutna
Temperatura
Konwersja temperatur w różnych skalach:

Åšredni poziom tej energii
o
F = (1.8 x oC) + 32
Więc
o
C = (oF - 32) / 1.8
Wiadro ciepłej wody zawiera więcej ciepła niż
szklanka wrzÄ…tku
5 6
1
Promieniowanie
Sposoby transferu ciepła elektromagnetyczne
przewodzenie prędkośd - 300,000 kms-1
-transfer przez materiÄ™ poprzez
długośd fali determinuje rodzaj
przewodnictwo molekularne
promieniowania
konwekcja
światło widzialne  0,7 (czerwone)  0,4
-transfer przez przemieszczanie siÄ™
(fiolet) mikrometrów * m]
substancji
promieniowanie
- promieniowanie elektromegnetyczne
7 8
Spektrum promieniowania
elektromagnetycznego SÅ‚ooca Promieniowanie SÅ‚ooca vs Ziemi
9 10
Idea ciała doskonale czarnego PrawaPromieniowania
Ciało które pochłania całe promieniowanie
Kirchoff a
elektromagnetyczne na nie padajÄ…ce
żadna porcja promieniowanie nie przechodzi przez oraz nie jest odbijana,
w klasycznej fizyce ciało takie może emitowad promieniowanie o każdej długości fali.
Wien a
pomimo nazwy ciała doskonale czarne nie są czarne jako że sa również z
ródłami
promieniowania. Ilośd i rodzaj promieniowania emitowanego zależy od ich temperatury
Plank a
Ciała doskonale czarne o temperaturze około 700K (430C) emitują bardzo niewielkie ilości
promieniowania w paśmie widzialnym tak wiec pozostają czarne. Ciała w temperaturach
wyższych emitują promieniowanie w paśmie widzialnym rozpoczynającym się od czerwonego,
Stefan-Boltzmann a
następnie pomaraoczowego, żółty i biały a przy dalszym wzroście temperatury niebieski
Pojęcie ciała doskonale czarnego zostało wprowadzone
przez Gustawa Kirchoffa w 1860. Światło emitowane przez
ciało doskonale czarne jest nazywane promieniowaniem
ciała doskonale czarnego
11 12
2
Prawo Kirchoff a Prawo Wienn a
E
T const
m
A
E
b
13 14
Prawo Planck a Prawo Stefan-Boltzmann a
4
2 c2h
E e T
E
b
5 / kT
(ehc 1)
E  całkowita energia emitowana przez
ciało
c- prędkośd światła
e  zdolnośd emisyjna
h  stała Planc a
k- stała Boltzmann a
- staÅ‚a S-B (5,67·10-8 W m-2K-4)
T- temperatura [K]
15 16
Promieniowanie ciała doskonale Atmosfera z przestrzeni
czarnego kosmicznej
17 18
3
Ekstynkcja promieniowania Pochłanianie dla określonych
Słonecznego długości fal
19 20
Natężenie promieniowania
...cd promieniowanie pochłonięte
I I0 pm sinh i
Iab (I0 pm sinh i)(1 A)
21 22
Albedo
23 24
4
Bilans Radiacyjny Bilans Energetyczny
R>0
Chmury
K K
LH  Ciepło Utajone
SH  Ciepło Odczuwalne
L L
E =K -K = K - K A=K (1-A)
E =L -L G  transfer ciepła w grunt
R=E -E
25 26
Ścieżka Słooca - Alaska
27 28
Ścieżki Słooca
29 30
5
Efekt cieplarniany vs
temperatura efektywna Efekt cieplarniany
Ia r2I0(1 A)
Założenie  atmosfera pochłania całe promieniowanie własne powierzchni Ziemi
4
4
4
T0' 2 T
Ie 4 r2 e T
Solar radiation
T0' 4 2 T 1,19T 302,5K 29,4 C
Ia Ie
4
T
0,7 1353
4
T
4
T K 254,2K 18,9oC
8
4 5,67 10
4
T0' T0'
31 32
Globalny Bilans Energetyczny
Składowe radiacyjne
33 34
35 36
6
Åšwiatowy Bilans energetyczny
składowe nieradiacyjne
37 38
39 40
Roczny przebieg temperatury
41 42
7