2009 01 01 5647

Ci W \wl iHti $. i. Dultv l’AłnwvnA'«\itv, CV.ru.mj -U)7 ISBN    I-I5J34-J. C by SfcN Pfc-N 20<r?

198

8. Chemia klimatu globalnego

(8.1)

2tthc^z /    1    \

^M} ~ /(*/>.»_ \)

w którym M, oznacza energię emitowaną (W ■ m "³) (jednostki oznaczają waty na metr kwadratowy powierzchni na metr długości fali), h — stałą Plancka = 6,63 • 10”⁵⁴ J • s. c — prędkość światła = 3,00 • 10* m • $~^l, ż. — długość fali (m), k — stałą Boltzmanna = 1.38 • lO"²³ J . K"¹ i T — temperaturę (K).

Na rysunku 8.3 przedstawiono zależność M, od a dla różnych wartości temperatury. Powierzchnia pod krzywymi w zakresie dowolnych dwóch długości fali jest równa mocy całkowitej, przypadającej na jednostkę powierzchni (W m -), emitowanego promienio-wania o długościach fali zawartych w tym przedziale. Widmo ciała o temp. 5000 K odpowiada prawic sytuacji panującej na Słońcu (którego temperatura powierzchniowa wynosi ok. 5800 K). Jak widać, promieniowanie słoneczne jest emitowane w postaci szerokiego ciągłego pasma, które obejmuje częściowo zakres bliskiego nadfioletu, zakres widzialny i część podczerwonego zakresu widma elektromagnetycznego. Dobre przybliżenie długości fali (w m) odpowiadającej maksimum emisji (dla obiektów o temperaturze wyższej niż KM) K ) jest dane równaniem

(8.2)

wynosi ok. 500 nm i przypada na

2.88- 10-

Dla temperatury 58(H) K przewidywana wartość ż, zielony zakres widma widzialnego.

Energia słoneczna i Ziemia

Z powodów, które rozpatrywano wcześniej, duża część promieniowania słonecznego, a szczególnie promieniowanie wysokoenergetyczne, jest absorbowane przez cząsteczki w wyższych warstwach atmosfery. Energia całkowita, osiągając część przestrzeni kosmicznej zajętej przez Ziemię (to jest energia, którą otrzyma satelita orbitujący powyżej ziemskiej atmosfery), nosi nazwę strumienia promieniowania słonecznego, F_s, o średniej mocy 1368 W m^-2. Jednakże jedynie część tej energii może rzeczywiście zostać zaabsorbowana przez powierzchnię Ziemi. Na rysunku 8.4 przedstawiono, co dzieje się z tą energią słoneczną podczas jej przepływu do układu globalnego. Wartości liczbowe są znormalizowane do 100 jednostek, co odpowiada całkowitemu strumieniowi docierającego promieniowania słonecznego.

Część całkowitego strumienia promieniowania słonecznego ulega odbiciu z powrotem do przestrzeni kosmicznej i nie bierze udziału w bilansie energetycznym Ziemi. Część odbiła zawiera 6 jednostek energii pochodzących z powierzchni Ziemi, 17 jednostek związanych jest z chmurami oraz 8 jednostek wnoszonych jest przez aerozole zawierające pył, sól poch<xlzącą z rozpylania wody morskiej, dymy z pożarów oraz popioły wulkaniczne. W ten sposób wartość całkowita współczynnika odbicia od Ziemi wynosi 31 jednostek. Najczęściej jest on wyrażany w procentach jako albedo (liczba określająca stosunek ilości promieniowania odbitego we wszystkich kierunkach do ilo-